Model-based clustering in gene expression microarrays: An application to breast cancer data

In microarray studies, the application of clustering techniques is often used to derive meaningful insights into the data. In the past, hierarchical methods have been the primary clustering tool employed to perform this task. The hierarchical algorithms have been mainly applied heuristically to these cluster analysis problems. Further, a major limitation of these methods is their inability to determine the number of clusters. Thus there is a need for a model-based approach to these. clustering problems. To this end, McLachlan et al. [7] developed a mixture model-based algorithm (EMMIX-GENE) for the clustering of tissue samples. To further investigate the EMMIX-GENE procedure as a model-based -approach, we present a case study involving the application of EMMIX-GENE to the breast cancer data as studied recently in van 't Veer et al. [10]. Our analysis considers the problem of clustering the tissue samples on the basis of the genes which is a non-standard problem because the number of genes greatly exceed the number of tissue samples. We demonstrate how EMMIX-GENE can be useful in reducing the initial set of genes down to a more computationally manageable size. The results from this analysis also emphasise the difficulty associated with the task of separating two tissue groups on the basis of a particular subset of genes. These results also shed light on why supervised methods have such a high misallocation error rate for the breast cancer data.

Improved nitrogen removal by application of new nitrogen-cycle bacteria

In order to meet increasingly stringent European discharge standards, new applications and control strategies for the sustainable removal of ammonia from wastewater have to beimplemented. In this paper we discuss anitrogen removal system based on the processesof partial nitrification and anoxic ammoniaoxidation (anammox). The anammox process offers great opportunities to remove ammonia in fully autotrophic systems with biomass retention. No organic carbon is needed in such nitrogenremoval system, since ammonia is used a selectron donor for nitrite reduction. The nitrite can be produced from ammonia in oxygen-limited biofilm systems or in continuous processes without biomass retention. For successful implementation of the combined processes, accurate biosensors for measuring ammonia and nitrite concentrations, insight inthe complex microbial communities involved, and new control strategies have to be developed and evaluated.

Genetic variation in foliar carbon isotope composition in relation to tree growth and foliar nitrogen concentration in clones of the F-1 hybrid between slash pine and Caribbean pine

The objectives of this study were: (1) to quantify the genetic variation in foliar carbon isotope composition (delta(13)C) of 122 clones of ca. 4-year-old F-1 hybrids between slash pine (Pinus elliottii Engelm var. elliottii) and Caribbean pine (Pinus caribaea var. hondurensis Barr.,et Golf.) grown at two field experimental sites with different water and nitrogen availability in southeast Queensland, Australia, in relation to tree growth and foliar nitrogen concentration (N-mass); and (2) to assess the potential of using delta(13)C measurements, in the foliage materials collected from the clone hedges at nursery and the 4-year-old tree canopies in the field, as an indirect index of tree water use efficiency for selecting elite F-1 hybrid pine clones with improved tree growth. There were significant differences in foliar delta(13)C between the nursery hedges and the 4-year-old tree canopies in the field, between the summer and winter seasons, between the two experimental sites, and between the upper outer and lower outer canopy positions sampled. This indicates that delta(13)C measurements in the foliage materials are significantly influenced by the sampling techniques and environmental conditions. Significant differences in foliar delta(13)C, at the upper outer canopy in both field experiments in summer and winter, were detected between the clones, and between the female parents of the clones. Clone means of tree height at age ca. 3 years were positively related to those of the upper outer canopy delta(13)C at both experimental sites in winter, but only for the wetter site in summer. There were positive, linear relationships between clone means of canopy delta(13)C and those of canopy N-mass, indicating that canopy photosynthetic capacity might be an important factor regulating the clonal variation in canopy delta(13)C. Significant correlations were found between clone means of canopy delta(13)C at both experimental sites in summer and winter, and between those at the upper outer and lower outer canopy positions. Mean clone delta(13)C for the nursery hedges was only positively related to mean clone stem diameter at 1.3 m height at age 3 years on the wetter site. The clone by site interaction for foliar delta(13)C at the upper outer canopy was significant only in summer. Overall, the relatively high genetic variance components for foliar delta(13)C and significant, positive correlations between clone means of foliar delta(13)C and tree growth have highlighted the potential of using foliar delta(13)C measurements for assisting in selection of the elite F-1 hybrid pine clones with improved tree growth. (C) 2002 Elsevier Science B.V. All rights reserved.

Unexpected clobetasol propionate profile in human stratum corneum after topical application in vitro

Purpose. The validity of using drug amount-depth profiles in stratum corneum to predict uptake of clobetasol propionate into stratum corneum and its transport into deeper skin layers was investigated. Methods. In vitro diffusion experiments through human epidermis were carried out using Franz-type glass diffusion cells. A saturated solution of clobetasol propionate in 20% (V/V) aqueous propylene glycol was topically applied for 48 h. Steady state flux was calculated from the cumulative amount of drug permeated vs. time profile. Epidermal partitioning was conducted by applying a saturated drug solution to both sides of the epidermis and allowing time to equilibrate. The tape stripping technique was used to define drug concentration-depth profiles in stratum corneum for both the diffusion and equilibrium experiments. Results. The concentration-depth profile of clobetasol propionate in stratum corneum for the diffusion experiment is biphasic. A logarithmic decline of the drug concentration over the first four to five tape strips flattens to a relatively constant low concentration level in deeper layers. The drug concentration-depth profile for the equilibrium studies displays a similar shape. Conclusions. The shape of the concentration-depth profile of clobetasol propionate is mainly because of the variable partitioning coefficient in different stratum corneum layers.

Biased EPR entanglement and its application to teleportation

We consider pure continuous variable entanglement with non-equal correlations between orthogonal quadratures. We introduce a simple protocol which equates these correlations and in the process transforms the entanglement onto a state with the minimum allowed number of photons. As an example we show that our protocol transforms, through unitary local operations, a single squeezed beam split on a beam splitter into the same entanglement that is produced when two squeezed beams are mixed orthogonally. We demonstrate that this technique can in principle facilitate perfect teleportation utilizing only one squeezed beam.

The application of wave induced forces to a two-dimensional finite element long wave hydrodynamic model

This paper describes the modification of a two-dimensional finite element long wave hydrodynamic model in order to predict the net current and water levels attributable to the influences of waves. Tests examine the effects of the application of wave induced forces, including comparisons to a physical experiment. An example of a real river system is presented with comparisons to measured data, which demonstrate the importance of simulating the combined effects of tides and waves upon hydrodynamic behavior. (C) 2002 Elsevier Science Ltd. All rights reserved.

Modified logit life table system: Principles, empirical validation, and application

Despite its widespread use, the Coale-Demeny model life table system does not capture the extensive variation in age-specific mortality patterns observed in contemporary populations, particularly those of the countries of Eastern Europe and populations affected by HIV/AIDS. Although relational mortality models, such as the Brass logit system, can identify these variations, these models show systematic bias in their predictive ability as mortality levels depart from the standard. We propose a modification of the two-parameter Brass relational model. The modified model incorporates two additional age-specific correction factors (gamma(x), and theta(x)) based on mortality levels among children and adults, relative to the standard. Tests of predictive validity show deviations in age-specific mortality rates predicted by the proposed system to be 30-50 per cent lower than those predicted by the Coale-Demeny system and 15-40 per cent lower than those predicted using the original Brass system. The modified logit system is a two-parameter system, parameterized using values of l(5) and l(60).

Conselhos municipais de pol??ticas p??blicas: uma an??lise explorat??ria

Os Conselhos Gestores s??o f??runs h??bridos onde se viabiliza a participa????o popular no desenho das pol??ticas p??blicas, nas negocia????es de interesses da coletividade, na elabora????o de programas e projetos sociais e na fiscaliza????o das a????es governamentais. O significado e a dimens??o dos Conselhos para a democracia participativa s??o enormes, justificando a import??ncia da realiza????o deste estudo, que se baseou na an??lise explorat??ria de 12 Conselhos locais do munic??pio mineiro de Vi??osa, com o objetivo de avaliar o desempenho dos mesmos. A avalia????o do desempenho levou em considera????o os mesmos par??metros dimensionais, tanto para a coleta de dados prim??rios quanto para a coleta secund??ria. A coleta de dados prim??rios foi realizada a partir da aplica????o de question??rios semi-estruturados aos presidentes dos Conselhos em an??lise. Utilizou-se o programa SPSS, vers??o 15.0, para an??lise estat??stica das quest??es objetivas dos question??rios e a t??cnica de an??lise de conte??do para exame das quest??es abertas. Ap??s essa etapa, realizou-se um workshop com os presidentes dos Conselhos, visando ?? obten????o de novos dados e informa????es. Os Conselhos municipais analisados apresentaram resultados pouco discrepantes entre a teoria aplicada ao tema e a sua efetiva pr??tica no campo p??blico. Contudo, a pesquisa revelou que o grau de desenvolvimento institucional dos Conselhos n??o ?? homog??neo, ou seja, h?? alguns melhores gestores que outros. A escolha independente e democr??tica dos membros n??o-governamentais dos Conselhos em Vi??osa revelou o seu grau de independ??ncia do Poder Executivo. Por??m, a capacita????o de conselheiros precisa ser implementada para evitar uma desfigura????o dos Conselhos. No que tange ?? governan??a, destacouse em Vi??osa o seu grau e formas de aplicabilidade observadas na gest??o de v??rias pol??ticas. Da mesma forma, foi observado um n??vel de governabilidade que confere legitimidade ??s pol??ticas implementadas. Por fim, verificou-se que a efetividade da accountability societal tem sido instrumentalizada pelos Conselhos no ??mbito das diversas pol??ticas setoriais. J?? os dados secund??rios da an??lise foram obtidos por meio das s??nteses dos relat??rios de fiscaliza????o de munic??pios do Estado de Minas Gerais, realizadas pela Controladoria Geral da Uni??o. Foram identificados todos os registros pertinentes aos Conselhos Gestores Municipais do Estado de Minas Gerais, no per??odo de 2003 a 2006. Verificou-se que os maiores problemas se referem aos Conselhos Municipais de Sa??de e Assist??ncia Social. Entre as in??meras falhas apontadas, destacam-se problemas graves na constitui????o e operacionaliza????o dos Conselhos, resultando na inoper??ncia desses mecanismos nos munic??pios fiscalizados. A avalia????o do desempenho dos Conselhos locais de Vi??osa possibilitou concluir que esses mecanismos apresentaram um desempenho bem satisfat??rio na gest??o e controle das pol??ticas p??blicas no munic??pio.

Efeito da restrição hídrica sobre o crescimento de clones de eucalipto

O estabelecimento e o crescimento inicial de espécies florestais no campo são fortemente afetados pela disponibilidade de água no solo e pela época de plantio, por isso, o presente trabalho estuda o impacto do déficit hídrico no crescimento de mudas de dois clones do híbrido Eucalyptus grandis x Eucalyptus urophylla, ambos submetidos a 4 níveis de déficit hídrico, em duas épocas de plantio. O estudo foi realizado na área experimental do Núcleo de Estudos e Difusão de Tecnologia em Florestas, Recursos Hídricos e Agricultura Sustentável (NEDTEC), do Centro de Ciências Agrárias da Universidade Federal do Espírito Santo (CCA-UFES), localizado no município de Jerônimo Monteiro. O trabalho foi realizado em duas épocas distintas, sendo a primeira no período de 09 de fevereiro a 09 de junho de 2009 e a segunda no período de 11 de julho a 07 de novembro de 2009, visando à realização das observações em diferentes condições de regime de radiação, déficit de pressão do vapor do ar, temperatura, umidade relativa do ar e velocidade do vento. O delineamento experimental utilizado foi o inteiramente ao acaso em parcelas subdivididas 2 x 4, alocando-se os 4 níveis de déficits hídricos na parcela principal e as 2 épocas nas subparcelas, com três repetições. Os manejos hídricos aplicados foram: Déficit 0 (D0) sem déficit, Déficit 1(D1) corte da irrigação aos 30 dias de experimentação, permanecendo até o final do experimento, Déficit 2 (D2) corte da irrigação aos 30 dias de experimentação, suspensão da irrigação por 60 dias e posterior retomada da irrigação por mais 30 dias; Déficit 3 (D3) corte da irrigação aos 60 dias de experimentação, prolongando até o final do experimento. Os dados experimentais foram submetidos à análise de variância, e quando significativas, as médias foram comparadas pelo teste de média Tukey a 5% de probabilidade, para cada clone estudado. Com este trabalho, foi possível avaliar o impacto de diferentes déficits hídricos, no crescimento inicial das plantas, em duas épocas do ano e avaliar o incremento no desenvolvimento das plantas durante a aplicação dos tratamentos, com retiradas de amostras médias de cada tratamento a cada 30 dias. As variáveis medidas nos dois experimentos foram altura total da planta, diâmetro ao nível do coleto, número de folhas, área foliar, matéria seca de folhas, matéria seca de haste e ramos, matéria seca de raízes e matéria seca total. Foram avaliadas as variáveis climáticas durante todo o período experimental, nas duas épocas, a fim de determinar a condição do clima em cada época. Para os dois clones estudados, em geral, os déficits hídricos promoveram a redução das variáveis morfológicas estudadas e a época experimental foi o fator que mais influenciou a redução do crescimento das plantas. Sendo que a Época 1 foi a que proporcionou resultados superiores, e a Época 2 foi a que prejudicou mais o desenvolvimento das plantas, reduzindo significativamente todas as variáveis morfológicas em todos os déficits hídricos, inclusive o D0.

Efeito da restrição hídrica sobre o crescimento de clones de eucalipto

O estabelecimento e o crescimento inicial de espécies florestais no campo são fortemente afetados pela disponibilidade de água no solo e pela época de plantio, por isso, o presente trabalho estuda o impacto do déficit hídrico no crescimento de mudas de dois clones do híbrido Eucalyptus grandis x Eucalyptus urophylla, ambos submetidos a 4 níveis de déficit hídrico, em duas épocas de plantio. O estudo foi realizado na área experimental do Núcleo de Estudos e Difusão de Tecnologia em Florestas, Recursos Hídricos e Agricultura Sustentável (NEDTEC), do Centro de Ciências Agrárias da Universidade Federal do Espírito Santo (CCA-UFES), localizado no município de Jerônimo Monteiro. O trabalho foi realizado em duas épocas distintas, sendo a primeira no período de 09 de fevereiro a 09 de junho de 2009 e a segunda no período de 11 de julho a 07 de novembro de 2009, visando à realização das observações em diferentes condições de regime de radiação, déficit de pressão do vapor do ar, temperatura, umidade relativa do ar e velocidade do vento. O delineamento experimental utilizado foi o inteiramente ao acaso em parcelas subdivididas 2 x 4, alocando-se os 4 níveis de déficits hídricos na parcela principal e as 2 épocas nas subparcelas, com três repetições. Os manejos hídricos aplicados foram: Déficit 0 (D0) sem déficit, Déficit 1(D1) corte da irrigação aos 30 dias de experimentação, permanecendo até o final do experimento, Déficit 2 (D2) corte da irrigação aos 30 dias de experimentação, suspensão da irrigação por 60 dias e posterior retomada da irrigação por mais 30 dias; Déficit 3 (D3) corte da irrigação aos 60 dias de experimentação, prolongando até o final do experimento. Os dados experimentais foram submetidos à análise de variância, e quando significativas, as médias foram comparadas pelo teste de média Tukey a 5% de probabilidade, para cada clone estudado. Com este trabalho, foi possível avaliar o impacto de diferentes déficits hídricos, no crescimento inicial das plantas, em duas épocas do ano e avaliar o incremento no desenvolvimento das plantas durante a aplicação dos tratamentos, com retiradas de amostras médias de cada tratamento a cada 30 dias. As variáveis medidas nos dois experimentos foram altura total da planta, diâmetro ao nível do coleto, número de folhas, área foliar, matéria seca de folhas, matéria seca de haste e ramos, matéria seca de raízes e matéria seca total. Foram avaliadas as variáveis climáticas durante todo o período experimental, nas duas épocas, a fim de determinar a condição do clima em cada época. Para os dois clones estudados, em geral, os déficits hídricos promoveram a redução das variáveis morfológicas estudadas e a época experimental foi o fator que mais influenciou a redução do crescimento das plantas. Sendo que a Época 1 foi a que proporcionou resultados superiores, e a Época 2 foi a que prejudicou mais o desenvolvimento das plantas, reduzindo significativamente todas as variáveis morfológicas em todos os déficits hídricos, inclusive o D0.

Crescimento, teores e acúmulo de nutrientes em plantas de milho fertirrigadas com água residuária do beneficiamento de frutos de café

A cultura do cafeeiro sempre ocupou lugar de destaque na economia do país, dada sua importância na área econômica e social, buscando cada vez mais, um mercado diferenciado, com novas tecnologias para a melhoria da qualidade da bebida. A atividade de lavagem e despolpa de frutos do cafeeiro, necessária para a redução do custo de secagem e a melhoria da qualidade de bebida, é geradora de grandes volumes de resíduos sólidos e líquidos, ricos em material orgânico e inorgânico. A água residuária da atividade de beneficiamento do café (ARC) é gerada anualmente em grande volume no Espírito Santo, e aliado aos nutrientes existentes nesse efluente indica a sua viabilidade de reaproveitamento na fertirrigação de culturas agrícolas. O objetivo do presente trabalho foi avaliar o efeito de diferentes doses de água residuária de café no crescimento, na absorção e interação entre nutrientes e no estado nutricional do milho. Para tanto, foi conduzido um experimento em casa de vegetação utilizando-se o delineamento experimental inteiramente casualizado, onde foram aplicadas 7 doses de ARC, com 3 repetições, em unidades experimentais constituídas por vasos com 2 dm³ de solo. As doses foram equivalentes a 0,00, 15,17, 30,35, 45,52, 60,70, 75,87 e 91,05 litros de ARC por m² de solo. Realizou-se a semeadura de cinco sementes de milho híbrido BR 206 por vaso e cinco dias após a germinação das plantas foi feito o desbaste, mantendo-se três plantas por vaso. Aos trinta dias após a germinação determinou-se o diâmetro do caule (DC), área foliar (AF), matéria seca da parte aérea (MSPA), matéria seca do sistema radicular (MSR), relação parte aérea/raiz (MSPA/MSR), razão massa radicular (matéria seca raiz/matéria seca total) e razão área foliar (área foliar/matéria seca total). Na parte aérea das plantas foi determinado os teores dos macronutrientes (N, P, K, Ca, Mg e S). Os dados foram submetidos a análise de variância e as variáveis em função das doses de ARC submetidas a análise de regressão. Para as variáveis dependentes foi calculado o coeficiente de correlação linear de Pearson. A ARC serviu como fonte de nutrientes para as plantas de milho, aumentou o rendimento da maioria das variáveis de crescimento e os teores de N, K e S. Porém diminuiu o teor de Ca, Mg e P da parte aérea das plantas além de indicar que altas doses promovem desbalanceamento na relação entre nutrientes.

Análise numérica de freqüência natural de materiais compósitos híbridos com memória de forma

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Mecânica, 2007.