Estudi d'una metal·lotioneïna d'alzina surera (QsMT)

En aquest treball es caracteriza per primera vegada la capacitat de coordinació metàl·lica d'una metal·lotineïna (MT) de planta i es proposa un model de plegament per a les MTs de planta en general. Els resultat mostren que aquestes proteïnes poden tenir un paper molt important en la regulació de l'estat redox de les cèl·lules, probablement a través de la coordinació a Cu. Les MTs de planta són proteïnes molt desconegudes. Es postula que participen en l'homeòstasi del Cu i en la protecció contra l'estrès oxidatiu, però es desconeix la capacitat de coordinació metàl·lica i el plegament. En aquest treball s'han estudiat una metal·lotioneïna d'alzina surera, QsMT, aïllada d'una llibreria de cDNA de fel·lema. Els objectius concrets han estat: (1) estudiar l'expressió de QsMT i la resposta a l'estrès oxidatiu; (2) determinar la capacitat de coordinació metàl·lica i la funcionalitat in vivo; (3) fer una aproximació al plegament de les MTs de planta. L'expressió del gen s'ha estudiat mitjançant hibridació in situ en plàntules i en embrions d'alzina surera. QsMT s'expressa majoritàriament en cèl·lules amb fort estrès oxidatiu, associat a la síntesi de polifenols (suberització i lignificació) i a la senescència. També s'expressa en cèl·lules meristemàtiques, cèl·lules en divisió molt activa on la funció de les MTs podria estar relacionada amb el manteniment de l'estat redox. L'aplicació d'estrès oxidatiu exogen (H2O2 i paraquat) incrementa fortament l'expressió de QsMT en teixits amb expressió constitutiva, confirmant la regulació de l'expressió del gen per estrès oxidatiu. Per l'estudi de les propietats de coordinació metàl·lica es va expressar QsMT en cèl·lules d'E. coli en medi de cultiu suplementat amb Cu, Zn o Cd. Es van aïllar els agregats metàl·lics corresponents i es van analitzar mitjançant tècniques espectroscòpiques i espectromètriques (ICP-OES, ESI-MS i CD). Els resultats mostren que QsMT coordina de forma estable Cu (8 ions metàl·lics/molècula), Zn (4 ions de Zn/molècula) i Cd (6 ions de Cd/molècula), i adopta una estructura especialment quiral en coordinació a Cu. L'elevada capacitat quelant de la proteïna i la quiralitat de l'estructura indiquen que QsMT possiblement té preferència metàl·lica pel Cu i per tant una funció relacionada amb aquest metall in vivo. Estudis de complementació en llevat demostren que QsMT coordina Cu de forma funcional in vivo. En coordinació a Cd QsMT presenta una peculiaritat no observada fins ara en altres MTs: la participació d'ions sulfur en la formació de l'agregat metàl·lic incrementant la capacitat de coordinació metàl·lica (6 ions metàl·lics divalents de Cd enlloc de 4 ions de Zn). A més QsMT coordina Cd de forma funcional en llevat, i per tant la seva funció també podria estar relacionada amb la destoxicació de Cd en la planta. QsMT s'ha utilitzat com a model per fer una aproximació al plegament de les MTs de planta. Amb aquest objectiu vam dissenyar tres pèptids mutants derivats de QsMT: N25 corresponent a la zona rica en cisteïna en posició amino-terminal, C18 corresponent a la zona rica en cisteïna en posició carboxil-terminal, i N25-C18 corresponent a les dues zones riques en cisteïna enllaçades per 4 glicines substituint la zona central de 39 aminoàcids. Es van expressar i estudiar aquests pèptids per les mateixes tècniques utilitzades en l'estudi de QsMT. Els resultats indiquen que QsMT es plega formant un sol agregat metàl·lic per la interacció de les dues zones riques en cisteïna. En aquest model la zona central d'enllaç, típica de les MTs de planta, no participa en la coordinació metàl·lica però és imprescindible per a la funció de la proteïna. El paper de la zona central podria variar en funció del metall que coordina, participant en el plegament i estructura de la proteïna quan coordina Zn i Cd i en la seva regulació i estabilització quan coordina Cu.

Les sHsps en surera: Estudis de funcionalitat

Aquesta tesi es centra en la caracterització funcional d'una proteïna de xoc de calor de baix pes molecular (Small Heat Shock Protein - sHSP) de classe I de surera pel que fa a la seva capacitat per protegir les cèl·lules de l'estrès i per estabilitzar les membranes. Les sHsps són proteïnes que s'expressen en condicions d'estrès cel·lular. Encara que certs aspectes funcionals de les sHsps són ben coneguts, el nostre treball aporta informacions noves sobre el paper de les diferents regions de la proteïna, especialment de la regió N-terminal. L'objectiu concret d'aquest treball és determinar la funció termoprotectora de QsHsp17.4-CI, una sHsp de classe I oobtinguda a partir de les cèl·lules de fel·lema d'alzina surera, en un model bacterià i analitzar la importància de les diferents regions de la proteïna en aquesta funció. Amb aquesta finalitat s'han dissenyat dues proteïnes parcials derivades de QsHsp17.4-CI: una a la que li falta la regió N-terminal (C105) i una altra amb pràcticament tot el domini -cristal·lí deleccionat (N61), i una tercera, derivada de QsHs10-CI, a la que li falta la meitat del domini -cristal·lí (Hsp10). També s'estudia la possible capacitat estabilitzadora de membranes i la capacitat de modificar l'expressió d'altres Hsps quan s'expressa de forma heteròloga. Els nostres resultats demostren que l'expressió de QsHsp17.4-CI protegeix a les cèl·lules d'E.coli de l'estrès tèrmic alhora que la regió N-terminal i la regió consens II del domini -cristal·lí són imprescindibles per aquesta funció de protecció. En relació a un possible paper en les membranes, els estudis de localització subcel·lular mostren que QsHsp17.4-CI colocalitza amb la fracció membranes i que la regió N-terminal de la proteïna és responsable d'aquesta colocalització. No s'ha pogut demostrar, però, que la localització amb la membrana estigui associada a un efecte protector d'aquesta: en cap cas la sobrexpressió de les proteïnes modifica la composició d'àcids grassos i només N61, que no té acció termoprotectora, altera l'estat fisico-químic de la membrana. En estudis d'expressió de novo en E.coli s'ha observat que, a diferència de les altres proteïnes heteròlogues, N61 activa l'expressió de la majoria de Hsps d'E.coli fent pensar en una possible relació entre l'estat físic de la membrana i l'activació de la resposta a l'estrès. En resum, en aquest treball hem provat la capacitat protectora de QsHsp17.4 i aportem noves dades sobre la importància de la regió N-terminal i la regió consens II del domini -cristal·lí en aquesta funció. Per altra banda, es suggereix que QsHsp17.4 podria interaccionar amb la membrana d'E.coli i que la regió N-terminal seria imprescindible per aquesta interacció. Finalment hem determinat que les proteïnes que provoquen variacions en l'estat de fluïdesa de la membrana poden activar la resposta al xoc de calor per part de la cèl·lula bacteriana.

Aproximacions sintètiques per a la preparació estereoselectiva de noves quinolil i pirazolilglicines i per a la preparació en fase sòlida de llibreries de benzotiazoles, 1,2,4-triazines i benzimidazoles

El treball experimental que ha permès redactar la present Tesi Doctoral ha estat dividit en dues parts. A la primera part es presenten els resultats referents a la síntesi estereocontrolada de noves heteroarilglicines (quinolil i pirazolilglicines) a partir de cetones acetilèniques, substrats quirals que permeten accedir a l'esquelet de diferents heterocicles (quinolines i pirazoles), la posterior obtenció dels corresponents quinolil i pirazolil--aminoalcohols i les diferents metodologies d'oxidació per tal d'accedir a les corresponents quinolil i priazolilglicines objectiu. A la segona part d'aquesta memòria s'ha estudiat, en dissolució, l'habilitat del grup alquilsulfona com a grup sortint eficaç en reaccions d'ipso-substitució nucleofilica. El desenvolupament d'aquesta reacció ha servit de punt de partida per a la creació de llibreries d'heterocicles amb alta diversitat molecular i potencial interès biològic sobre fase sòlida.

Aquatic community patterns across environmental gradients in a Mediterranean floodplain and their application to ecosystem restoration

El presente estudio tiene como objetivo proporcionar una base de conocimiento sólida para la restauración ecológica de ríos, basada en la respuesta de comunidades acuáticas a cambios en la conectividad hídrica, factores medioambientales y presión antrópica. La conectividad hídrica lateral resultó ser el factor principal que estructura hábitats y comunidades acuáticas en el Ebro; mientras que la turbidez, salinidad y concentración de nutrientes fueron factores secundarios. La combinación de estos factores establece un marco ecológico que permite realizar predicciones acerca de los patrones taxonómicos y funcionales con más probabilidades de ocurrir en la llanura del Ebro. La posibilidad de que se creen nuevos humedales de forma natural en el Ebro es muy baja, mientras los que quedan están amenazados por una baja renovación del agua. El objetivo de la restauración ecológica debe por tanto consistir en re-establecer un amplio rango de condiciones hídricas, de acuerdo con el potencial sostenible del ecosistema.

Advances in animal blood processing: development of a biopreservation system and insights on the functional properties of plasma

La sang és un subproducte amb un alt potencial de valorització que s'obté en quantitats importants en els escorxadors industrials. Actualment, la majoria de sistemes de recollida de la sang no segueixen unes mesures d'higiene estrictes, pel que esdevé un producte de baixa qualitat microbiològica. Conseqüentment, l'aprofitament de la sang és una sortida poc estimulant des del punt de vista econòmic, ja que acostuma a perdre les qualitats que permetrien l'obtenció de productes d'alt valor afegit. El capítol I del present treball s'inclou dins d'un projecte que proposa la inoculació de bacteris de l'àcid làctic (LAB) com un cultiu bioconservador de la sang, un sistema senzill i de baix cost que cerca l'estabilitat de la sang, tant microbiològica com fisicoquímica, durant el període del seu emmagatzematge. El capítol II s'emmarca dins d'un projecte que cerca la millora de l'aprofitament integral de la sang que, en el cas de la fracció plasmàtica, es centra en l'estudi de la funcionalitat dels seus principals constituents. Conèixer la contribució dels components majoritaris ha de permetre la millora de la funcionalitat dels ingredients alimentaris derivats. Els resultats presentats en aquesta tesi poden ajudar a la valorització de la sang porcina d'escorxadors industrials, mitjançant els coneixements adquirits pel que fa a la millora del seu sistema de recollida i del desenvolupament d'ingredients alimentaris amb interessants propietats funcionals.

Integration of knowledge-based, qualitative and numeric tools for real time dynamic systems supervision

The proposal presented in this thesis is to provide designers of knowledge based supervisory systems of dynamic systems with a framework to facilitate their tasks avoiding interface problems among tools, data flow and management. The approach is thought to be useful to both control and process engineers in assisting their tasks. The use of AI technologies to diagnose and perform control loops and, of course, assist process supervisory tasks such as fault detection and diagnose, are in the scope of this work. Special effort has been put in integration of tools for assisting expert supervisory systems design. With this aim the experience of Computer Aided Control Systems Design (CACSD) frameworks have been analysed and used to design a Computer Aided Supervisory Systems (CASSD) framework. In this sense, some basic facilities are required to be available in this proposed framework: ·

Panchayati Raj em Goa

Goa commemorated in 2011 the golden jubilee of the end of colonialism (19 December 1961) and the beginning of its participation in the democratic institutions of India. The administrative decentralization known as Panchayati Raj is an ancient tradition in India, but it suffered dilution and breaks during centuries of Muslim and British domination. During the early years of Independence, the Union government was more worried about security concerns, and hence the policies of centralization. However, the second five-year plan and during the decades of 50 and 60 one could notice greater openness towards decentralization. This was done through Constitution Amendment Act nº 73 (1992) and the inclusion of article 243 in Part IX of the Constitution. The present essay seeks to clarify how the Panchayati Raj is the key to the success of the Indian democracy in the context of its demographic magnitude and ethnic, religious and linguistic diversities. Obviously, the challenges persist, but a country like India would be ungovernable without a democratic functionality at its bottom. It would be interesting to reflect and discover if Portugal has anything to benefit from the democratic experience of India and one of the fast growing emergent economies of the world.

A atividade física em amputados transtibiais

A atividade física é um bom indicador de saúde para a população em geral. Os amputados abaixo do joelho também beneficiam com o exercício físico regular. Este trabalho pretendeu analisar a atividade física dos amputados transtibais. Para a sua realização executou-se um manuscrito da revisão sistemática da literatura e um manuscrito com base em artigos científicos. A revisão sistemática da literatura teve como objetivo analisar a atividade física, medida por instrumentos próprios, dos amputados transtibais. O outro manuscrito visou verificar quais as diferenças de atividade física em amputados vasculares e traumáticos, expor fatores que possam influenciar a atividade física e determinar um possível tempo de recomendação de exercício físico para esta população. Os resultados indicam que os amputados são menos ativos fisicamente que os indivíduos aparentemente saudáveis. Os amputados traumáticos têm uma atividade física maior que os vasculares, mas a etiologia da amputação não é a principal razão que influencia a atividade física. Esta pode ser influenciada pelo nível de amputação, pelo tempo de uso da prótese, pela funcionalidade do amputado com a prótese e a idade do amputado. A partir dos 100 minutos de atividade moderada a vigorosa já poderá ser recomendável a amputados transtibiais. Será importante a realização de estudos que abordem os amputados, uma vez que em Portugal são raras as investigações que indicam a incidência e prevalência de amputados. Mais estudos que avaliam a atividade física também seriam bem-vindos, para uma maior diversidade de opiniões e conhecimento.

Uma escola para todos : práticas, estratégias e metodologias

A escola inclusiva continua a caminhar para a realidade que se pretende. Não obstante, há que contribuir para continuar a abrir o caminho que as escolas necessitam de percorrer, no sentido de se adaptarem e criarem as condições essenciais para a realização e felicidade de todas as crianças/jovens que a essas mesmas condições têm direito. No Trabalho de Projeto apresentado, aborda-se a trajetória de um grupo/turma, tendo como perspetiva o abrir caminho para práticas inclusivas, nas nossas escolas. Esta investigação surge, assim, como uma forma ou tentativa de intervir na construção de uma escola e educação para todos, tendo como ponto de partida uma turma do 8º ano de escolaridade, numa escola básica, situada no concelho de Almada. É feita a apresentação teórica da temática em questão, após ter sido realizada uma investigação documental, procedendo-se posteriormente à recolha e análise de dados, utilizando a pesquisa documental, a entrevista, a observação naturalista e a sociometria. Segue-se a caracterização da turma, do aluno e dos contextos em que as mesmas se inserem, partimos para uma intervenção estruturada, a longo e a curto prazo, numa dinâmica de planificação/ação/reflexão, onde se aplicam práticas educativas diferenciadas e inclusivas. Foi nosso objetivo, com este trabalho de projeto, conseguir que o grupo alvo seja inclusivo, tendo como base uma abordagem sistémica e ecológica, numa aprendizagem e ensino cooperativos, onde imperem pedagogias e ambientes fomentadores de um contexto escolar aberto à diversidade e à entrada das tecnologias de apoio na sala de aula. A família assume, neste projeto, um papel ativo no contexto escolar, sendo dada a relevância que a mesma deve ter no processo educativo dos seus educandos, partindo do princípio que qualquer intervenção que se planeie só tem sucesso efetivo com a participação ativa das famílias, colaborando e articulando com a comunidade escolar e desenvolvendo, em contexto familiar, medidas e estratégias interventivas que se vão repercutir fortemente no sucesso educativo das crianças e dos jovens. Neste projeto, implementaram-se estratégias que vão da caraterização inicial da situação à reflexão final que dão continuidade ao desenvolvimento de competências na área da autonomia, sociabilização e aprendizagens académicas do grupo, onde emerge o Teresa Figueiredo – Uma escola para todos: práticas, estratégias e metodologias ULHT-Instituto de Educação 4 João1, aluno com necessidades educativas especiais decorrentes de paralisia cerebral, que se encontra ao abrigo do Decreto-Lei 3/2008, de 7 de Janeiro, acompanhado pela educação especial. Foram alvo desta intervenção vários contextos, considerados prioritários: escolar; sala de aula; conselho de turma; apoio especializado e familiar. O desenvolvimento da intervenção, nos contextos mencionados foi norteado pelos princípios defendidos pela educação inclusiva, princípios explanados no enquadramento teórico da pesquisa realizada, no desenvolvimento deste Projeto. Como resultados da intervenção conseguimos um grupo/turma mais autónomo, com melhor funcionalidade no contexto escolar, onde os alunos aprendem todos juntos, com a entrada de tecnologias de apoio na sala de aula e pedagogias que vão ao encontro das necessidades do grupo e de cada um. As aprendizagens tornaram-se mais acessíveis a todos, com os professores a planificarem atividades direcionadas para o desenvolvimento do trabalho cooperativo e da parceria pedagógica, práticas que contribuem para uma comunidade escolar motivada para a construção de uma escola, cada vez mais, para todos.

Further characterization of muscarinic agonist-induced epileptiform bursting activity in immature rat piriform cortex, in vitro

The characteristics of muscarinic acetylcholine receptor agonist-induced epileptiform bursting seen in immature rat piriform cortex slices in vitro were further investigated using intracellular recording, with particular focus on its postnatal age-dependence (P+14-P+30), pharmacology, site(s) of origin and the likely contribution of the muscarinic acetylcholine receptor agonist-induced post-stimulus slow afterdepolarization and gap junction functionality toward its generation. The muscarinic agonist, oxotremorine-M (10 microM), induced rhythmic bursting only in immature piriform cortex slices; however, paroxysmal depolarizing shift amplitude, burst duration and burst incidence were inversely related to postnatal age. No significant age-dependent changes in neuronal membrane properties or postsynaptic muscarinic responsiveness accounted for this decline. Burst incidence was higher when recorded in anterior and posterior regions of the immature piriform cortex. In adult and immature neurones, oxotremorine-M effects were abolished by M1-, but not M2-muscarinic acetylcholine receptor-selective antagonists. Rostrocaudal lesions, between piriform cortex layers I and II, or layer III and endopiriform nucleus in adult or immature slices did not influence oxotremorine-M effects; however, the slow afterdepolarization in adult (but not immature) lesioned slices was abolished. Gap junction blockers (carbenoxolone or octanol) disrupted muscarinic bursting and diminished the slow afterdepolarization in immature slices, suggesting that gap junction connectivity was important for bursting. Our data show that neural networks within layers II-III function as primary oscillatory circuits for burst initiation in immature rat piriform cortex during persistent muscarinic receptor activation. Furthermore, we propose that muscarinic slow afterdepolarization induction and gap junction communication could contribute towards the increased epileptiform susceptibility of this brain area.

Synthesis of poly(aspartimide)-based bio-glycoconjugates

The purpose of this programme was to synthesize and analyze new bioconjugates of interest for the potential inhibition of the influenza virus, using poly(aspartimide) as a polymer support. The macromolecular targets were obtained by attaching various sialic acid-linker-amine compounds to poly(aspartimide). 1H and 13C NMR studies were then performed to analyze the degree of incorporation of the sialic acid-linker-amine compounds within the poly(aspartimide). These studies illustrated that the incorporation was dependent on the nature of the spacer between the sugar and the amine functionality. Thus aliphatic spacers favoured the inclusion of sialic acid onto the polymer support whereas compounds having only an aromatic moiety between the sialic acid and the amine could not be easily incorporated.

A review of currently available in-stream water-quality models and their applicability for simulating dissolved oxygen in lowland rivers

In this paper, a review is undertaken of the major models currently in use for describing water quality in freshwater river systems. The number of existing models is large because the various studies of water quality in rivers around the world have often resulted in the construction of new 'bespoke' models designed for the particular situation of that study. However, it is worth considering models that are already available, since an existing model, suitable for the purposes of the study, will save a great deal of work and may already have been established within regulatory and legal frameworks. The models chosen here are SIMCAT, TOMCAT, QUAL2E, QUASAR, MIKE-11 and ISIS, and the potential for each model is examined in relation to the issue of simulating dissolved oxygen (DO) in lowland rivers. These models have been developed for particular purposes and this review shows that no one model can provide all of the functionality required. Furthermore, all of the models contain assumptions and limitations that need to be understood if meaningful interpretations of the model simulations are to. be made. The work is concluded with the view that it is unfair to set one model against another in terms of broad applicability, but that a model of intermediate complexity, such as QUASAR, is generally well suited to simulate DO in river systems. (C) 2003 Elsevier Science B.V. All rights reserved.

Analysing institutional partnerships in development: a contract between equals or a loaded process?

Partnerships are complex, diverse and subtle relationships, the nature of which changes with time, but they are vital for the functioning of the development chain. This paper reviews the meaning of partnership between development institutions as well as some of the main approaches taken to analyse the relationships. The latter typically revolve around analyses based on power, discourse, interdependence and functionality. The paper makes the case for taking a multianalytical approach to understanding partnership but points out three problem areas: identifying acceptable/unacceptable trade-offs between characteristics of partnership, the analysis of multicomponent partnerships (where one partner has a number of other partners) and the analysis of long-term partnership. The latter is especially problematic for long-term partnerships between donors and field agencies that share an underlying commitment based on religious beliefs. These problems with current methods of analysing partnership are highlighted by focusing upon the Catholic Church-based development chain, linking donors in the North (Europe) and their field partners in the South (Abuja Ecclesiastical Province, Nigeria). It explores a narrated history of a relationship with a single donor spanning 35 years from the perspective of one partner (the field agency).

Enantioselective Intramolecular Michael Addition of Nitronates onto Conjugated Esters: Access to Cyclic γ-Amino Acids with up to Three Stereocenters

A highly stereoselective synthesis of conformationally constrained cyclic γ-amino acids has been devised. The key step involves an intramolecular cyclization of a nitronate onto a conjugated ester, promoted by a bifunctional thiourea catalyst. This methodology has been successfully applied to generate a variety of γ-amino acids, including some containing three contiguous stereocenters, with very high diastereoselectivity and excellent enantioselectivity. It is postulated that an interaction that is key to the success of the process is the simultaneous coordination of the thiourea functionality to both the conjugated ester and the nitronate. Finally, the synthetic utility of these compounds is demonstrated in the synthesis of two dipeptides derived from the C- and N-termini.

Information servers, present and future

Mainframes, corporate and central servers are becoming information servers. The requirement for more powerful information servers is the best opportunity to exploit the potential of parallelism. ICL recognized the opportunity of the 'knowledge spectrum' namely to convert raw data into information and then into high grade knowledge. Parallel Processing and Data Management Its response to this and to the underlying search problems was to introduce the CAFS retrieval engine. The CAFS product demonstrates that it is possible to move functionality within an established architecture, introduce a different technology mix and exploit parallelism to achieve radically new levels of performance. CAFS also demonstrates the benefit of achieving this transparently behind existing interfaces. ICL is now working with Bull and Siemens to develop the information servers of the future by exploiting new technologies as available. The objective of the joint Esprit II European Declarative System project is to develop a smoothly scalable, highly parallel computer system, EDS. EDS will in the main be an SQL server and an information server. It will support the many data-intensive applications which the companies foresee; it will also support application-intensive and logic-intensive systems.