Electron localization function at the correlated level

The electron localization function (ELF) has been proven so far a valuable tool to determine the location of electron pairs. Because of that, the ELF has been widely used to understand the nature of the chemical bonding and to discuss the mechanism of chemical reactions. Up to now, most applications of the ELF have been performed with monodeterminantal methods and only few attempts to calculate this function for correlated wave functions have been carried out. Here, a formulation of ELF valid for mono- and multiconfigurational wave functions is given and compared with previous recently reported approaches. The method described does not require the use of the homogeneous electron gas to define the ELF, at variance with the ELF definition given by Becke. The effect of the electron correlation in the ELF, introduced by means of configuration interaction with singles and doubles calculations, is discussed in the light of the results derived from a set of atomic and molecular systems

Allocation of GHG emissions in a paper mill, an application tool to reduce emissions

El sector de pasta i paper és considerat un dels set sectors industrials més intensius en consum energètic. La producció i consum d'electricitat i de vapor esdevenen les fonts majoritàries d'emissions de gasos d'efecte hivernacle en aquest sector industrial. Les fàbriques papereres poden assolir objectius de reducció d'emissions mitjançant reducció en origen (substitució de combustibles, introducció d'energies renovables) o bé a partir de mesures d'eficiència energètica en el propi procés. En aquest context, s'ha desenvolupat un mètode de distribució d'emissions que permet assignar a cada unitat d'operació del procés paperer, el seu grau de responsabilitat en emissions. També s'han avaluat diferents mètodes de càlcul de factors d'emissió de vapor i electricitat, tant per plantes de cogeneració com per sistemes individuals. A partir d'aquesta avaluació s'han proposat nous mètodes alternatius als analitzats. Aquests mètodes i els factors d'emissions s'han aplicat a dues fàbriques papereres catalanes.

Miquel Mai (ca. 1480-1546). Art i cultura a la cort de Carles V

The doctoral thesis was an study about Miquel Mai, a polític, jurist, bibliophile and art collector in Barcelona in the first half of the XVI century. The thesis presents the figure of Miquel Mai by his biographic history, with emphasis in the principals chapters that he was participant. After, there was a chapter whose principal theme its the connection between Miquel Mai and the Erasmism movement. Third, it was an analysis of all the art objects that Miquel Mai accumulates. Fourth, the thesis explores the library (formed by more than 2000 books). And finally, we studied the relationship between the art objects who decorate the library and the same books that was in the library.

Desenvolupament de mètodes de determinació de compostos fenòlics en aigües i sòls. Caracterització dels processos d'adsorció en diferents tipus de sòls.

El desenvolupament de mètodes d'anàlisi de compostos fenòlics és una pràctica habitual en molts laboratoris des de l'establiment de mesures legislatives de control de les concentracions d'aquestes substàncies en el medi ambient. Les tècniques cromatogràfiques representen la primera opció per a la determinació de la major part de compostos orgànics, en els que s'inclouen els fenols. Aquests, per les seves propietats de volatilitat i polaritat, poden analitzar-se emprant tant la cromatografia líquida com la cromatografia de gasos i aquesta dualitat s'ha aplicat en aquest treball.

Desenvolupament de mètodes de preconcentració emprant membranes líquides suportades i extracció en fase sòlida per a la determinació de l'herbicida glifosat i el seu metabòlit AMPA en aigües naturals

El glifosat, N-(fosfonometil) glicina, és un dels herbicides més utilitzats arreu del món a causa de la seva baixa toxicitat i al seu ampli espectre d'aplicació. A conseqüència del gran ús que se'n fa, és necessari monitoritzar aquest compost i el seu principal metabòlit, l'àcid aminometilfosfònic (AMPA), en el medi ambient. S'han descrit diversos mètodes instrumentals basats en cromatografia de gasos (GC) i de líquids (HPLC), sent aquesta darrera l'opció més favorable a causa del caràcter polar dels anàlits. Per assolir nivells de concentració baixos cal, però, la preconcentració dels anàlits. En aquest treball s'estudien diferents alternatives amb aquest objectiu. S'ha avaluat la tècnica de membrana líquida suportada (SLM) on la membrana consisteix en una dissolució orgànica, que conté un transportador (en el nostre cas, un bescanviador d'anions comercial, Aliquat 336), que impregna un suport polimèric microporós que se situa entre dues solucions aquoses: la de càrrega, que conté els anàlits inicialment, i la receptora, on es retenen els anàlits després del seu transport a través de la membrana. Les condicions d'extracció més adequades s'obtenen treballant en medi bàsic amb NaOH on els anàlits estan en forma aniònica i les majors recuperacions s'obtenen amb HCl 0,1 M o NaCl 0,5 M, la qual cosa indica que l'ió clorur és la força impulsora del transport. Un cop dissenyat el sistema, es duen a terme experiments de preconcentració amb dues geometries diferents: un sistema de membrana laminar (LSLM) on recircula la fase receptora i un sistema de fibra buida (HFSLM). Els millors resultats s'obtenen amb el mòdul de fibra buida, amb factors de concentració de 25 i 3 per a glifosat i AMPA, respectivament, fent recircular durant 24 hores 100 ml de solució de càrrega i 4 ml de solució receptora. També s'aplica una tècnica més selectiva, la cromatografia d'afinitat amb ió metàl·lic immobilitzat (IMAC), basada en la interacció entre els anàlits i un metall immobilitzat en una resina a través d'un grup funcional d'aquesta. En aquest estudi s'immobilitza pal·ladi al grup funcional 8-hidroxiquinoleïna de la resina amb matriu acrílica Spheron Oxine 1000 i s'avalua per a l'extracció i preconcentració de glifosat i AMPA. Per a ambdós anàlits l'adsorció és del 100 % i les recuperacions són superiors al 80 % i al 60 % per a glifosat i AMPA, respectivament, utilitzant HCl 0,1 M + NaCl 1 M com a eluent. Aquests resultats es comparen amb els obtinguts amb dues resines més, també carregades amb pal·ladi: Iontosorb Oxin 100, que té el mateix grup funcional però matriu de cel·lulosa, i Spheron Thiol 1000, on el grup funcional és un tiol i la matriu també és acrílica. Per al glifosat els resultats són similars amb totes les resines, però per a l'AMPA la resina Spheron Thiol és la única que proporciona recuperacions superiors al 93 %. Finalment, una altra opció estudiada és l'acoblament de dues columnes de cromatografia líquida (LC-LC). En l'estudi l'objectiu és millorar el mètode existent per a glifosat i AMPA en aigües naturals on el LOD era de 0,25 ug/l. El mètode consisteix en la derivatització precolumna amb el reactiu fluorescent FMOC i l'anàlisi amb l'acoblament LC-LC-fluorescència. Variant lleugerament les condicions de derivatització s'aconsegueix quantificar 0,1 ug/l de glifosat i AMPA. Es fortifiquen aigües naturals amb 0,1, 1 i 10 ug/l dels anàlits per validar el mètode. S'obtenen recuperacions d'entre el 85 % i el 100 %, amb desviacions estàndard relatives inferiors al 8 %. Aplicant una tècnica de preconcentració prèvia a la derivatització i anàlisi utilitzant una resina de bescanvi aniònic, Amberlite IRA-900, es millora la sensibilitat del mètode i s'assoleix un LOD per al glifosat de 0,02 ug/l.

Detecció de compostos volàtils, clorofenols, cloroanisoles i 2,4,6-tribromoanisole, relacionats amb el "gust del suro"

D'entre els defectes organolèptics associats al vi, en destaca l'anomenat "gust de suro" habitualment vinculat a la presència de cloroanisoles, els quals són productes de l'activitat microbiana formats a partir dels corresponents clorofenols. La present tesi doctoral recull, en primer lloc, metodologies analítiques adreçades principalment a la determinació dels compostos clorofenòlics (2,4,6-triclorofenol, 2,3,4,6-tetraclorofenol i pentaclorofenol) en el control de qualitat dels taps suro, emprant dissolucions hidroalcohòliques com a medi de maceració o d'extracció i utilitzant les tècniques d'extracció en fase sòlida (SPE) i microextracció en fase sòlida (SPME) acoblades a la cromatografia de gasos (GC). En segon lloc, per tal de dur a terme l'anàlisi de cloroanisoles juntament amb els seus precursors en matrius de suro s'ha avaluat un mètode basat en l'extracció amb dissolvent orgànic, el qual ha estat aplicat per a l'estudi de diferents sistemes d'eliminació d'aquests anàlits en la matriu citada. En darrer lloc, s'han proposat metodologies per l'anàlisi de mostres de vi, en les quals d'una banda s'han determinat els compostos clorofenòlics utilitzant la SPME i de l'altra el 2,4,6-tricloroanisole i el 2,4,6-tribromoanisole mitjançant l'acoblament de la SPE i la injecció de grans volums (LVI) en el sistema cromatogràfic.

Incidència de microorganismes i de compostos orgànics volàtils en l'aparició de defectes sensorials en suro

La incidència sobre el suro de defectes sensorials amb descriptors de florit-humitat és un dels principals problemes amb què s'enfronta la indústria surera. Els principals compostos relacionats amb aquest defecte son cloroanisoles, metoxipirazines, geosmina i metilisoborneol. Aquesta recerca s'ha fet amb l'objectiu principal d'aprofundir en els mètodes de determinació de compostos volàtils en suro. S'ha desenvolupat una metodologia basada en la microextracció en fase sòlida i la cromatografia de gasos per a l'anàlisi conjunta d'aquests compostos en macerats de suro. El fet que la majoria dels compostos d'interès tingui un origen microbià ha fet necessari completar les anàlisis químiques amb mètodes de detecció i aïllament dels microorganismes susceptibles de produir-los. S'ha utilitzat un mètode per a l'estudi de la diversitat de fongs i bacteris en mostres de suro basat en l'estudi de marcadors genètics mitjançant l'anàlisi en gradients electroforètics desnaturalitzants. Per últim s'ha avaluat la capacitat de producció de defectes sensorials per microorganismes aïllats de suro utilitzant tècniques olfactomètriques.

Theoretical studies of the exohedral reactivity of fullerene compounds

Des del descobriment del buckminster ful.lerè el 1985, s'ha despertat un interés enorme per entendre la reactivitat química així com les propietats d'aquests compostos. La funcionalització exoèdrica del ful.lerè més abundant, el C60, està força ben establerta. Tanmateix, la investigació en aquest camp encara continua oberta ja que s'han sintetitzat una gran varietat de derivats molt prometedors donades les seves futures aplicacions. La tesi comprèn quinze capítols que contenen set publicacions relacionades. Els primers dos estudis es basen en la reacció Diels-Alder sobre els anomenats metal.loful.lerens endoèdrics TNT X3N@C78, X= Sc, Y. Aquest projecte de investigació està motivat pel desconeixament existent sobre les possibles conseqüències de l'encapsulació del grup X3N. El tercer estudi descriu minuciosament els canvis detectats en la funcionalització exoèdrica un cop s'ha produït l'encapsulació dels diferents gasos nobles. En aquesta tesi s'estudia en detall l'ús de l'aproximació ONIOM per a estudiar reaccions de cicloaddició en compostos ful.lerènics. Els resultats d'aquest projecte són d'alt interès per a la realització dels estudis posteriors sobre la reacció de Diels-Alder i la 1,3-dipolar en ful.lerens i derivats. Finalment, l'última part d'aquesta tesi es basa en les propietats antioxidants de determinats ful.lerens. A l'últim treball inclòs en aquesta tesi s'estudia en detall el mecanismo de reacció per a la eliminació del ió superòxid en presència de ful.lerens.

Chronic Ethanol Consumption Alters All-Trans-Retinoic Acid Concentration and Expression of Their Receptors on the Prostate: A Possible Link Between Alcoholism and Prostate Damage

Background: Ethanol (EtOH) alters the all-trans-retinoic acid (ATRA) levels in some tissues. Retinol and ATRA are essential for cell proliferation, differentiation, and maintenance of prostate homeostasis. It has been suggested that disturbances in retinol/ATRA concentration as well as in the expression of retinoic acid receptors (RARs) contribute to benign prostate hyperplasia and prostate cancer. This study aimed to evaluate whether EtOH consumption is able to alter retinol and ATRA levels in the plasma and prostate tissue as well as the expression of RARs, cell proliferation, and apoptosis index. Methods: All animals were divided into 4 groups (n = 10/group). UChA: rats fed 10% (v/v) EtOH ad libitum; UChACo: EtOH-naïve rats without access to EtOH; UChB: rats fed 10% (v/v) EtOH ad libitum; UChBCo: EtOH-naïve rats without access to EtOH. Animals were euthanized by decapitation after 60 days of EtOH consumption for high-performance liquid chromatography and light microscopy analysis. Results: EtOH reduced plasma retinol concentration in both UChA and UChB groups, while the retinol concentration was not significantly different in prostate tissue. Conversely, plasma and prostate ATRA levels increased in UChB group compared with controls, beyond the up-regulation of RARβ and -γ in dorsal prostate lobe. Additionally, no alteration was found in cell proliferation and apoptosis index involving dorsal and lateral prostate lobe. Conclusions: We conclude that EtOH alters the plasma retinol concentrations proportionally to the amount of EtOH consumed. Moreover, high EtOH consumption increases the concentration of ATRA in plasma/prostate tissue and especially induces the RARβ and RARγ in the dorsal prostate lobe. EtOH consumption and increased ATRA levels were not associated with cell proliferation and apoptosis in the prostate. © 2012 by the Research Society on Alcoholism.

Papel do resveratrol sobra a modulação do receptor Aril-hidrocarboneto (AhR) e o desenvolvimento da próstata de ratos expostos ao 2, 3, 7, 8-tetraclorodibenzo-p-dioxina (TDCC) durante a gestação

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Identification of protein-coding and non-coding RNA expression profiles in CD34+ and in stromal cells in refractory anemia with ringed sideroblasts

Abstract Background Myelodysplastic syndromes (MDS) are a group of clonal hematological disorders characterized by ineffective hematopoiesis with morphological evidence of marrow cell dysplasia resulting in peripheral blood cytopenia. Microarray technology has permitted a refined high-throughput mapping of the transcriptional activity in the human genome. Non-coding RNAs (ncRNAs) transcribed from intronic regions of genes are involved in a number of processes related to post-transcriptional control of gene expression, and in the regulation of exon-skipping and intron retention. Characterization of ncRNAs in progenitor cells and stromal cells of MDS patients could be strategic for understanding gene expression regulation in this disease. Methods In this study, gene expression profiles of CD34+ cells of 4 patients with MDS of refractory anemia with ringed sideroblasts (RARS) subgroup and stromal cells of 3 patients with MDS-RARS were compared with healthy individuals using 44 k combined intron-exon oligoarrays, which included probes for exons of protein-coding genes, and for non-coding RNAs transcribed from intronic regions in either the sense or antisense strands. Real-time RT-PCR was performed to confirm the expression levels of selected transcripts. Results In CD34+ cells of MDS-RARS patients, 216 genes were significantly differentially expressed (q-value ≤ 0.01) in comparison to healthy individuals, of which 65 (30%) were non-coding transcripts. In stromal cells of MDS-RARS, 12 genes were significantly differentially expressed (q-value ≤ 0.05) in comparison to healthy individuals, of which 3 (25%) were non-coding transcripts. Conclusions These results demonstrated, for the first time, the differential ncRNA expression profile between MDS-RARS and healthy individuals, in CD34+ cells and stromal cells, suggesting that ncRNAs may play an important role during the development of myelodysplastic syndromes.

Effetti clinici e biologici della terapia epigenetica nelle sindromi mielodisplastiche a basso rischio

Background: Nucleoside 5-Azacitidine (5-Aza) in high risk MDS patients (pts) at a dose of 75mg/mq/day subcutaneously for 7 days, every 28 days, induces high hematologic response rates (hematologic improvement (HI) 50-60%, complete remission (CR) 10-30%) and prolongation of survival (at 2 years 50,8%). Aim: The role of 5-Aza in low-risk MDS patients is not well defined but its use in the earlier phases of disease could be more effective and useful to control the expansion of MDS clone and disease progression. In our phase II, prospective, multicentric trial a low-dose schedule of 5-Aza (75 mg/mq daily for 5 consecutive days every 28 days) was given to low-risk MDS pts in order to evaluate its efficacy and tolerability and to identify biological markers to predict the response. Methods: From September 2008 to February 2010, 34 patients were enrolled into the study. Fifteen patients had refractory anemia (RA), 5 patients refractory anemia with ringed sideroblasts (RARS), 7 patients refractory cytopenia with multilineage dysplasia (RCMD) and 7 patients refractory anemia with excess blasts-1 (RAEB-1). All patients failed previously EPO therapy and were in chronic red blood cell (RBC) supportive care with a median transfusions requirement of 4 units/monthly. The response treatment criteria was according to IWG 2006. Results: At present time 31 out of 34 pts are evaluable: 12/31 pts (39%) completed the treatment plan (8 courses), 7/31 pts (22%) performed the first 4 courses, 8/31 (26%) made 1 to 3 courses and 4/31 (13%) died during the treatment period. Out of 12 pts who completed the 8 courses of therapy 10 (83%) obtained an HI, 2/12 (17%) maintained a stable disease. Out of 10 pts who obtained HI, 4 pts (40%) achieved a CR. Generally the drug was very well tolerated. The most commonly reported hematologic toxicities were neutropenia (55%) and thrombocytopenia (19%) but they were transitory and usually no delay of treatment was necessary. 2/4 pts died early after the 1th cycle for septic shock and gastrointestinal hemorrage respectively whereas 2/4 pts died in a condition of stable disease after the 4th cycle for pneumonia and respiratory distress. Samples for biologic studies have been collected from the pts before starting the therapy and at the end of 4th and 8th course. Preliminary data on the lipid signalling pathways suggested a direct correlation between PI-PLC-β1 gene expression and 5-Aza responsiveness. Conclusion: Interim analysis of our study based on the small number of cases who completed the treatment program, shows that 83% of pts obtain an HI and 40% obtain a CR. 4 patients died during the treatment and even if the causes were reported as no related to the therapy it has been considered that caution has to be reserved in given 5-Aza in these pts who are elderly and frail. Preliminary data of PI-PLC-β1 gene expression suggest that this and probably other biological markers could help us to know a priori who are the patients who have more chances to respond.

Sp1 up-regulates cAMP-response-element-binding protein expression during retinoic acid-induced mucous differentiation of normal human bronchial epithelial cells.

CREB [CRE (cAMP-response element)-binding protein] is an important transcription factor that is differentially regulated in cells of various types. We recently reported that RA (retinoic acid) rapidly activates CREB without using RARs (RA receptors) or RXRs (retinoid X receptors) in NHTBE cells (normal human tracheobronchial epithelial cells). However, little is known about the role of RA in the physiological regulation of CREB expression in the early mucous differentiation of NHTBE cells. In the present study, we report that RA up-regulates CREB gene expression and that, using 5'-serial deletion promoter analysis and mutagenesis analyses, two Sp1 (specificity protein 1)-binding sites located at nt -217 and -150, which flank the transcription initiation site, are essential for RA induction of CREB gene transcription. Furthermore, we found that CREs located at nt -119 and -98 contributed to basal promoter activity. Interestingly, RA also up-regulated Sp1 in a time- and dose-dependent manner. Knockdown of endogenous Sp1 using siRNA (small interfering RNA) decreased RA-induced CREB gene expression. However, the converse was not true: knockdown of CREB using CREB siRNA did not affect RA-induced Sp1 gene expression. We conclude that RA up-regulates CREB gene expression during the early stage of NHTBE cell differentiation and that RA-inducible Sp1 plays a major role in up-regulating human CREB gene expression. This result implies that co-operation of these two transcription factors plays a crucial role in mediating early events of normal mucous cell differentiation of bronchial epithelial cells.

Association of retinoic acid receptor genes with meningomyelocele.

BACKGROUND: Neural tube defects (NTDs) occur in as many as 0.5-2 per 1000 live births in the United States. One of the most common and severe neural tube defects is meningomyelocele (MM) resulting from failed closure of the caudal end of the neural tube. MM has been induced by retinoic acid teratogenicity in rodent models. We hypothesized that genetic variants influencing retinoic acid (RA) induction via retinoic acid receptors (RARs) may be associated with risk for MM. METHODS: We analyzed 47 single nucleotide polymorphisms (SNPs) that span across the three retinoic acid receptor genes using the SNPlex genotyping platform. Our cohort consisted of 610 MM families. RESULTS: One variant in the RARA gene (rs12051734), three variants in the RARB gene (rs6799734, rs12630816, rs17016462), and a single variant in the RARG gene (rs3741434) were found to be statistically significant at p < 0.05. CONCLUSION: RAR genes were associated with risk for MM. For all associated SNPs, the rare allele conferred a protective effect for MM susceptibility.

Analysis of endogenous retinoic acid receptor expression and function in murine melanoma cells

There have been numerous reports over the past several years on the ability of vitamin A analogs (retinoids) to modulate cell proliferation, malignant transformation, morphogenesis, and differentiation in a wide variety of cell types and organisms. Two families of nuclear retinoid-inducible, trans-acting, transcription-enhancing receptors that bear strong DNA sequence homology to thyroid and steroid hormone receptors have recently been discovered. The retinoic acid receptors (RARs) and retinoid X receptors (RXRs) each have at least three types designated $\alpha,$ $\beta,$ and $\gamma,$ which are encoded by separate genes and expressed in a tissue and cell type-specific manner. We have been interested in the mechanism by which retinoids inhibit tumor cell proliferation and induce differentiation. As a model system we have employed several murine melanoma cell lines (S91-C2, K1735P, and B16-F1), which are sensitive to the growth-inhibitory and differentiation-inducing effects of RA, as well as a RA-resistant subclone of one of the cell lines (S91-C154), in order to study the role of the nuclear RARs in these effects. The initial phase of this project consisted of the characterization of the expression pattern of the three known RAR and RXR types in the murine melanoma cell lines in order to determine whether any differences exist which may elucidate a role for any of the receptors in RA-induced growth inhibition and differentiation. The novel finding was made that the RAR-$\beta$ gene is rapidly induced from undetectable levels by RA treatment at the mRNA and protein level, and that the induction of RAR-$\beta$ by other biologically active retinoids correlated with their ability to inhibit the growth of the highly RA-sensitive S91-C2 cell line. This suggests a role for RAR-$\beta$ in the growth inhibiting effect of retinoids. The second phase of this project involves the stable expression of RAR-$\beta$ in the S91-C2 cells and the RAR-$\beta$ receptor-null cell line, K1735P. These studies have indicated an inverse correlation between RAR-$\beta$ expression and proliferation rate. ^