Reconciliation of metabolites and biochemical reactions for metabolic networks.

Genome-scale metabolic network reconstructions are now routinely used in the study of metabolic pathways, their evolution and design. The development of such reconstructions involves the integration of information on reactions and metabolites from the scientific literature as well as public databases and existing genome-scale metabolic models. The reconciliation of discrepancies between data from these sources generally requires significant manual curation, which constitutes a major obstacle in efforts to develop and apply genome-scale metabolic network reconstructions. In this work, we discuss some of the major difficulties encountered in the mapping and reconciliation of metabolic resources and review three recent initiatives that aim to accelerate this process, namely BKM-react, MetRxn and MNXref (presented in this article). Each of these resources provides a pre-compiled reconciliation of many of the most commonly used metabolic resources. By reducing the time required for manual curation of metabolite and reaction discrepancies, these resources aim to accelerate the development and application of high-quality genome-scale metabolic network reconstructions and models.

Ontology Mapping Evolution

Introdução Hoje em dia, o conceito de ontologia (Especificação explícita de uma conceptualização [Gruber, 1993]) é um conceito chave em sistemas baseados em conhecimento em geral e na Web Semântica em particular. Entretanto, os agentes de software nem sempre concordam com a mesma conceptualização, justificando assim a existência de diversas ontologias, mesmo que tratando o mesmo domínio de discurso. Para resolver/minimizar o problema de interoperabilidade entre estes agentes, o mapeamento de ontologias provou ser uma boa solução. O mapeamento de ontologias é o processo onde são especificadas relações semânticas entre entidades da ontologia origem e destino ao nível conceptual, e que por sua vez podem ser utilizados para transformar instâncias baseadas na ontologia origem em instâncias baseadas na ontologia destino. Motivação Num ambiente dinâmico como a Web Semântica, os agentes alteram não só os seus dados mas também a sua estrutura e semântica (ontologias). Este processo, denominado evolução de ontologias, pode ser definido como uma adaptação temporal da ontologia através de alterações que surgem no domínio ou nos objectivos da própria ontologia, e da gestão consistente dessas alterações [Stojanovic, 2004], podendo por vezes deixar o documento de mapeamento inconsistente. Em ambientes heterogéneos onde a interoperabilidade entre sistemas depende do documento de mapeamento, este deve reflectir as alterações efectuadas nas ontologias, existindo neste caso duas soluções: (i) gerar um novo documento de mapeamento (processo exigente em termos de tempo e recursos computacionais) ou (ii) adaptar o documento de mapeamento, corrigindo relações semânticas inválidas e criar novas relações se forem necessárias (processo menos existente em termos de tempo e recursos computacionais, mas muito dependente da informação sobre as alterações efectuadas). O principal objectivo deste trabalho é a análise, especificação e desenvolvimento do processo de evolução do documento de mapeamento de forma a reflectir as alterações efectuadas durante o processo de evolução de ontologias. Contexto Este trabalho foi desenvolvido no contexto do MAFRA Toolkit1. O MAFRA (MApping FRAmework) Toolkit é uma aplicação desenvolvida no GECAD2 que permite a especificação declarativa de relações semânticas entre entidades de uma ontologia origem e outra de destino, utilizando os seguintes componentes principais: Concept Bridge – Representa uma relação semântica entre um conceito de origem e um de destino; Property Bridge – Representa uma relação semântica entre uma ou mais propriedades de origem e uma ou mais propriedades de destino; Service – São aplicados às Semantic Bridges (Property e Concept Bridges) definindo como as instâncias origem devem ser transformadas em instâncias de destino. Estes conceitos estão especificados na ontologia SBO (Semantic Bridge Ontology) [Silva, 2004]. No contexto deste trabalho, um documento de mapeamento é uma instanciação do SBO, contendo relações semânticas entre entidades da ontologia de origem e da ontologia de destino. Processo de evolução do mapeamento O processo de evolução de mapeamento é o processo onde as entidades do documento de mapeamento são adaptadas, reflectindo eventuais alterações nas ontologias mapeadas, tentando o quanto possível preservar a semântica das relações semântica especificadas. Se as ontologias origem e/ou destino sofrerem alterações, algumas relações semânticas podem tornar-se inválidas, ou novas relações serão necessárias, sendo por isso este processo composto por dois sub-processos: (i) correcção de relações semânticas e (ii) processamento de novas entidades das ontologias. O processamento de novas entidades das ontologias requer a descoberta e cálculo de semelhanças entre entidades e a especificação de relações de acordo com a ontologia/linguagem SBO. Estas fases (“similarity measure” e “semantic bridging”) são implementadas no MAFRA Toolkit, sendo o processo (semi-) automático de mapeamento de ontologias descrito em [Silva, 2004]. O processo de correcção de entidades SBO inválidas requer um bom conhecimento da ontologia/linguagem SBO, das suas entidades e relações, e de todas as suas restrições, i.e. da sua estrutura e semântica. Este procedimento consiste em (i) identificar as entidades SBO inválidas, (ii) a causa da sua invalidez e (iii) corrigi-las da melhor forma possível. Nesta fase foi utilizada informação vinda do processo de evolução das ontologias com o objectivo de melhorar a qualidade de todo o processo. Conclusões Para além do processo de evolução do mapeamento desenvolvido, um dos pontos mais importantes deste trabalho foi a aquisição de um conhecimento mais profundo sobre ontologias, processo de evolução de ontologias, mapeamento etc., expansão dos horizontes de conhecimento, adquirindo ainda mais a consciência da complexidade do problema em questão, o que permite antever e perspectivar novos desafios para o futuro.

Genetic Variations and Diseases in UniProtKB/Swiss-Prot: The Ins and Outs of Expert Manual Curation.

During the last few years, next-generation sequencing (NGS) technologies have accelerated the detection of genetic variants resulting in the rapid discovery of new disease-associated genes. However, the wealth of variation data made available by NGS alone is not sufficient to understand the mechanisms underlying disease pathogenesis and manifestation. Multidisciplinary approaches combining sequence and clinical data with prior biological knowledge are needed to unravel the role of genetic variants in human health and disease. In this context, it is crucial that these data are linked, organized, and made readily available through reliable online resources. The Swiss-Prot section of the Universal Protein Knowledgebase (UniProtKB/Swiss-Prot) provides the scientific community with a collection of information on protein functions, interactions, biological pathways, as well as human genetic diseases and variants, all manually reviewed by experts. In this article, we present an overview of the information content of UniProtKB/Swiss-Prot to show how this knowledgebase can support researchers in the elucidation of the mechanisms leading from a molecular defect to a disease phenotype.

O Dualismo Cultural: os Luso-Caboverdianos entre a Escola a Família e a Comunidade (Estudo de Caso)

A tese que ora findamos visa a obtenção do grau de doutora em Educação, na Especialidade de Desenvolvimento Curricular, pelo Departamento do Currículo e Tecnologia Educativa, do Instituto de Educação e Psicologia, da Universidade do Minho. Intitulado o dualismo cultural: os luso-caboverdianos entre a escola, a família e a comunidade, o presente estudo centra-se numa abordagem crítica da escolaridade básica obrigatória, no qual procurámos compreender e explicar as condições de realização deste nível de ensino pelos jovens de ascendência caboverdiana, nascidos em Portugal, na qualidade de sujeitos biculturais em consequência da simbiose das culturas caboverdeana e portuguesa. Isto para concluirmos se na oferta do serviço educativo e de formação estão acautelados os seus direitos de cidadania e de participação na sociedade em que se encontram inseridos e a que pertencem de facto. Nesta investigação foi fundamental analisar a oferta de educação básica, entender as representações de alunos lusocaboverdeanos acerca da sua identidade cultural e das suas percepções sobre a formação académica que recebem; reconhecer representações e percepções de professores acerca da realidade educativa portuguesa, o enquadramento da multiculturalidade e a docência em turmas com alunos luso-caboverdianos, e compreender as percepções de pais e encarregados da educação caboverdeanos acerca da realidade educativa portuguesa e do enquadramento dos seus filhos na escola, para perceber se o insucesso educativo dos luso-caboverdeanos está relacionado com a condição de aluno “culturalmente diferente” ou se tem a sua origem na escola e no currículo da escolaridade obrigatória e, assim, contribuir com subsídios teóricos e práticos para o aprofundamento da problemática da multiculturalidade em Portugal, com vista à sua potenciação e normalização no sistema educativo. Estando perante uma sociedade de formação multicultural reafirmada com a colonização, justifica-se, em Portugal, a preocupação com a temática da diversidade cultural nas políticas educativas, resultante da consciencialização da manifestação da diversidade cultural no contexto escolar, podendo a sua omissão constituir num factor de insucesso educativo. Por isso, integramos nesta investigação matérias como: uma conceptualização do multiculturalismo com vista a questionar e clarificar os conceitos e as perspectivas inerentes a este fenómeno. Uma tentativa de desocultar para perceber o conteúdo simbólico e os porquês das políticas de integração das minorias etnicoculturais que, ao que parece, nos tempos que correm, por quase toda a parte, se converteram numa prioridade absoluta e inadiável. Estabelecemos uma ponte entre a génese do campo curricular e a construção de um currículo multi e/ou intercultural, merecendo devida atenção as tendências que dominam as discussões e a produção científica actuais nestes domínios. Problematizámos o currículo e identidade na escolaridade obrigatória nas dimensões inserção sociocultural, promoção da igualdade de sucesso educativo e inclusão dos sujeitos e o currículo e a educação para o exercício da cidadania numa escola que se quer plural. Neste último debatemos o conteúdo político da educação para a cidadania, as políticas educativas e curriculares e a escolaridade básica obrigatória como uma proposta que continua em aberto, por isso, passível de adequação às necessidades de uma educação da e para a diversidade. Procurámos fazer uma análise das políticas de integração socioeducativa da diversidade cultural, com destaque para o quadro legal que regula a integração das minorias étnicas na escola básica portuguesa, com particular incidência sobre as crianças pertencentes à comunidade caboverdeana nascidas em território português, procurando concluir acerca da existência, ou não, de posições e opções de políticas educativas concretas face à necessidade de dar prosseguimento à educação multicultural neste contexto. Tratou-se de uma investigação qualitativa holística, que permitiu desenvolver compreensões profundas dos fenómenos a partir das evidências reunidas, do estudo das representações dos sujeitos sobre quem recaem os resultados da investigação, mas também de sujeitos que, assim como o meio envolvente, estabelecem uma relação indirecta com os mesmos resultados. Circunscrito a um estudo de caso, a reflexão e a partilha de conhecimento e informações possibilitou desenvolver uma compreensão sobre a problemática estudada. Dos resultados obtidos, destacámos aqui que, em Portugal, apesar da absorvência da diversidade cultural nas política educativa, não se concretizou, ainda, uma proposta que, na prática, crie a reciprocidade entre as questões etnicoculturais e o sucesso e/ou insucesso educativos das minorias em educação com ganhos decisivos no combate ao insucesso e ao abandono escolar. Continua-se a desenvolver uma educação igualitarista monocultural pela via da homogeneização curricular, assente na noção de que povos e grupos podem estar em condições de igualdade se reunidos numa cultura comum. Aparentemente sob pilares democráticos, esta educação multicultural segue a concepção liberal associando essencialismo, universalismo e igualitarismo, resultando num propósito civilizacional excludente das minorias etnicoculturais. As conclusões chegadas permitem-nos defender a dessacralização do currículo nacional comum e uniforme e a defesa de uma proposta curricular baseada numa cultura científica global e necessária, de acordo com as faixas etárias e níveis de ensino, com campos de integração obrigatória de conteúdos territorializados alicerçados no interculturalismo como estratégia promotora da interacção crítica e solidária entre diferentes sujeitos e grupos culturais, permissiva da construção de identidades próprias e da confissão da diferença cultural, associada ao intraculturalismo como uma via permeabilizadora da educação democrática como garante da cidadania plena a todos os indivíduos, como condição fundamental para o estabelecimento das condições de igualdade e de garantia de sucesso em educação.

Integration of high-resolution geophysical data for the characterization of alluvial aquifers : new approaches and implications for hydrological predictions

Abstract Accurate characterization of the spatial distribution of hydrological properties in heterogeneous aquifers at a range of scales is a key prerequisite for reliable modeling of subsurface contaminant transport, and is essential for designing effective and cost-efficient groundwater management and remediation strategies. To this end, high-resolution geophysical methods have shown significant potential to bridge a critical gap in subsurface resolution and coverage between traditional hydrological measurement techniques such as borehole log/core analyses and tracer or pumping tests. An important and still largely unresolved issue, however, is how to best quantitatively integrate geophysical data into a characterization study in order to estimate the spatial distribution of one or more pertinent hydrological parameters, thus improving hydrological predictions. Recognizing the importance of this issue, the aim of the research presented in this thesis was to first develop a strategy for the assimilation of several types of hydrogeophysical data having varying degrees of resolution, subsurface coverage, and sensitivity to the hydrologic parameter of interest. In this regard a novel simulated annealing (SA)-based conditional simulation approach was developed and then tested in its ability to generate realizations of porosity given crosshole ground-penetrating radar (GPR) and neutron porosity log data. This was done successfully for both synthetic and field data sets. A subsequent issue that needed to be addressed involved assessing the potential benefits and implications of the resulting porosity realizations in terms of groundwater flow and contaminant transport. This was investigated synthetically assuming first that the relationship between porosity and hydraulic conductivity was well-defined. Then, the relationship was itself investigated in the context of a calibration procedure using hypothetical tracer test data. Essentially, the relationship best predicting the observed tracer test measurements was determined given the geophysically derived porosity structure. Both of these investigations showed that the SA-based approach, in general, allows much more reliable hydrological predictions than other more elementary techniques considered. Further, the developed calibration procedure was seen to be very effective, even at the scale of tomographic resolution, for predictions of transport. This also held true at locations within the aquifer where only geophysical data were available. This is significant because the acquisition of hydrological tracer test measurements is clearly more complicated and expensive than the acquisition of geophysical measurements. Although the above methodologies were tested using porosity logs and GPR data, the findings are expected to remain valid for a large number of pertinent combinations of geophysical and borehole log data of comparable resolution and sensitivity to the hydrological target parameter. Moreover, the obtained results allow us to have confidence for future developments in integration methodologies for geophysical and hydrological data to improve the 3-D estimation of hydrological properties.

RAGBRAI Learn about the Land; Day 6, July 2008

Today you will be biking over the Iowa and Cedar rivers, two major rivers hit by the Iowa flood of 2008. Three miles northeast of North Liberty you’ll cross the Iowa River. The river crested on June 15, 2008 at a record 31.53 ft., three feet higher than the previous record during the flood of 1993. The flooding river caused extensive damage to the University of Iowa (see cover photo of Iowa Memorial Union taken by Univ. Relations, Univ. of Iowa), Coralville, and numerous smaller towns. The flooding of the Cedar River, which RAGBRAI will cross at Sutliff, caused even greater damage. At Cedar Rapids, the 2008 flood crest of 31.12 ft. was over 11 ft. higher than the previous record set in 1851! This massive amount of water inundated downtown Cedar Rapids, Palo, and Columbus Junction and caused massive damage to buildings and infrastructure. When crossing the Cedar River at Sutliff, be sure to look to your right to see the remains of the Historic Sutliff Bridge, one of the many casualties of the Iowa flood of 2008.

Atelosteogenesis Type 2

Disease characteristics. Clinical features of atelosteogenesis type 2 (AO2) include rhizomelic limb shortening with normal-sized skull, hitchhiker thumbs, small chest, protuberant abdomen, cleft palate, and distinctive facial features (midface hypoplasia, depressed nasal bridge, epicanthus, micrognathia). Other typical findings are ulnar deviation of the fingers, gap between the first and second toes, and clubfoot. AO2 is lethal at birth or shortly thereafter because of pulmonary hypoplasia and tracheobronchomalacia. Diagnosis/testing. The diagnosis of AO2 rests on a combination of clinical, radiologic, and histopathologic features. SLC26A2 (DTDST) is the only gene currently known to be associated with AO2. The diagnosis can be confirmed by molecular genetic testing of SLC26A2, which is clinically available. Management. Treatment of manifestations: palliative care for liveborns. Genetic counseling. AO2 is inherited in an autosomal recessive manner. At conception, each sib of a proband with AO2 has a 25% chance of being affected, a 50% chance of being an asymptomatic carrier, and a 25% chance of being unaffected and not a carrier. Once an at-risk sib is known to be unaffected, the risk of his/her being a carrier is 2/3. Prenatal diagnosis for pregnancies at 25% risk is possible. Carrier testing for at-risk relatives and prenatal testing for pregnancies at increased risk are possible if both disease-causing alleles in the family are known and the carrier status of the parents has been confirmed. Ultrasound examination early in pregnancy is a reasonable complement or alternative to molecular genetic prenatal diagnosis.

Analysis of acute brain slices by electron microscopy: A correlative light-electron microscopy workflow based on Tokuyasu cryo-sectioning.

Acute brain slices are slices of brain tissue that are kept vital in vitro for further recordings and analyses. This tool is of major importance in neurobiology and allows the study of brain cells such as microglia, astrocytes, neurons and their inter/intracellular communications via ion channels or transporters. In combination with light/fluorescence microscopies, acute brain slices enable the ex vivo analysis of specific cells or groups of cells inside the slice, e.g. astrocytes. To bridge ex vivo knowledge of a cell with its ultrastructure, we developed a correlative microscopy approach for acute brain slices. The workflow begins with sampling of the tissue and precise trimming of a region of interest, which contains GFP-tagged astrocytes that can be visualised by fluorescence microscopy of ultrathin sections. The astrocytes and their surroundings are then analysed by high resolution scanning transmission electron microscopy (STEM). An important aspect of this workflow is the modification of a commercial cryo-ultramicrotome to observe the fluorescent GFP signal during the trimming process. It ensured that sections contained at least one GFP astrocyte. After cryo-sectioning, a map of the GFP-expressing astrocytes is established and transferred to correlation software installed on a focused ion beam scanning electron microscope equipped with a STEM detector. Next, the areas displaying fluorescence are selected for high resolution STEM imaging. An overview area (e.g. a whole mesh of the grid) is imaged with an automated tiling and stitching process. In the final stitched image, the local organisation of the brain tissue can be surveyed or areas of interest can be magnified to observe fine details, e.g. vesicles or gold labels on specific proteins. The robustness of this workflow is contingent on the quality of sample preparation, based on Tokuyasu's protocol. This method results in a reasonable compromise between preservation of morphology and maintenance of antigenicity. Finally, an important feature of this approach is that the fluorescence of the GFP signal is preserved throughout the entire preparation process until the last step before electron microscopy.

Enabling mobile access to digital libraries in digital divide contexts

Digital libraries (DL) have had a tremendous impact on improving the accessibility of scientific and academic publications. In developing countries, they seem to be the great hope, due to the serious existing problems with the traditional publishing and distribution mechanisms and to the potential they have on enabling access to a great panoply of publications. Moreover, accessing digital libraries over mobile devices has the potential of reaching a broader community of users and on helping to bridge the digital divide, since there are very reduced computer and Internet penetration rates in these countries, along with a higher mobile phone usage. For developed countries, accessing digital libraries on the go might also bring important added value. This paper features an analysis of the major issues related to making digital libraries accessible over mobile devices. A specific study on the possibility of using mobile digital libraries in a developing country context is also presented along with a proposal for making DSpace based digital libraries accessible over mobile phones.

New perspective on the study of the authority relationship: Integrating individual and societal level research.

The concept of authority crosses many social sciences, but there is a lack of common taxonomy and definitions on this topic. The aims of this review are: (1) to define the basic characteristics of the authority relationship, reaching a definition suitable for the different domains of social psychology and social sciences; (2) to bridge the gap between individual and societal levels of explanation concerning the authority relationship, by proposing an interpretation within the framework of social representations. The authority relationship can be conceived as a negotiation of meanings and it is closely linked to shared value orientation and the attribution of meanings negotiated within a society. We assume that the authority relationship is socially constructed and represents both a shared representation of society and a normative principle of social life. A multidisciplinary approach is adopted, crossing definitions and studies provided in sociology, political science, law and social psychology.

Girl Connection, August 2009

A monthly newsletter for Iowa Commission on the Status of Women. Relationship Bridge

Ongoing Covenant with Black Iowa, 2006

This Manual is designed to help targeted communities organize and train local steering groups and task force leaders. The Ongoing Covenant with Black Iowa (OCBI) model will engage and empower African Americans in various communities to work together in developing strategies that bridge local priorities to statewide goals. Trained Task Force Leaders play a critical role in establishing productive dialogue and planning that is essential to moving the OCBI forward in meeting its goals. They must ensure consistency within each Task Force as the OCBI is a multilevel partnership and collaboration among local communities, the Commission on the Status of African Americans and the Covenant with Black America. Task Force Leaders assist with constructive dialogue among local residents to engage and focus on the issues, and work collectively towards a solution. Patience in developing a strategy and trained Task Force Leaders are essential to the success of the OCBI. It is our hope that this Manual will serve as a guide to assist you in all aspects of building your local strategic plan.

News, I-74 Iowa-Illinois Corridor Study, Issue 5, Spring 2006

Newsletter updating the corridor study of the Mississippi Bridge project for the states of Iowa and Illinois.

News, I-74 Iowa-Illinois Corridor Study, Issue 6, Winter 2009

Newsletter updating the corridor study of the Mississippi Bridge project for the states of Iowa and Illinois.