Differential Hox Expression in Murine Embryonic Stem Cell Models of Normal and Malignant Hematopoiesis.

The Hox family are master transcriptional regulators of developmental processes, including hematopoiesis. The Hox regulators, caudal homeobox factors (Cdx1-4), and Meis1, along with several individual Hox proteins, are implicated in stem cell expansion during embryonic development, with gene dosage playing a significant role in the overall function of the integrated Hox network. To investigate the role of this network in normal and aberrant, early hematopoiesis, we employed an in vitro embryonic stem cell differentiation system, which recapitulates mouse developmental hematopoiesis. Expression profiles of Hox, Pbx1, and Meis1 genes were quantified at distinct stages during the hematopoietic differentiation process and compared with the effects of expressing the leukemic oncogene Tel/PDGFRß. During normal differentiation the Hoxa cluster, Pbx1 and Meis1 predominated, with a marked reduction in the majority of Hox genes (27/39) and Meis1 occurring during hematopoietic commitment. Only the posterior Hoxa cluster genes (a9, a10, a11, and a13) maintained or increased expression at the hematopoietic colony stage. Cdx4, Meis1, and a subset of Hox genes, including a7 and a9, were differentially expressed after short-term oncogenic (Tel/PDGFRß) induction. Whereas Hoxa4-10, b1, b2, b4, and b9 were upregulated during oncogenic driven myelomonocytic differentiation. Heterodimers between Hoxa7/Hoxa9, Meis1, and Pbx have previously been implicated in regulating target genes involved in hematopoietic stem cell (HSC) expansion and leukemic progression. These results provide direct evidence that transcriptional flux through the Hox network occurs at very early stages during hematopoietic differentiation and validates embryonic stem cell models for gaining insights into the genetic regulation of normal and malignant hematopoiesis.

The prevalence of alpha-1 antitrypsin deficiency in Ireland

Background: Alpha-1 antitrypsin deficiency (AATD) results from mutations in the SERPINA1 gene and classically presents with early-onset emphysema and liver disease. The most common mutation presenting with clinical evidence is the Z mutation, while the S mutation is associated with a milder plasma deficiency. AATD is an under-diagnosed condition and the World Health Organisation recommends targeted detection programmes for AATD in patients with chronic obstructive pulmonary disease (COPD), non-responsive asthma, cryptogenic liver disease and first degree relatives of known AATD patients.

Decreased respiratory system compliance on the sixth day of mechanical ventilation is a predictor of death in patients with established acute lung injury

Background: Multiple studies have identified single variables or composite scores that help risk stratify patients at the time of acute lung injury (ALI) diagnosis. However, few studies have addressed the important question of how changes in pulmonary physiologic variables might predict mortality in patients during the subacute or chronic phases of ALI. We studied pulmonary physiologic variables, including respiratory system compliance, P/F ratio and oxygenation index, in a cohort of patients with ALI who survived more than 6 days of mechanical ventilation to see if changes in these variables were predictive of death and whether they are informative about the pathophysiology of subacute ALI.

High-Order Harmonics from Bow Wave Caustics Driven by a High-Intensity Laser

We propose a new mechanism of high-order harmonic generation during an interaction of a high-intensity laser pulse with underdense plasma. A tightly focused laser pulse creates a cavity in plasma pushing electrons aside and exciting the wake wave and the bow wave. At the joint of the cavity wall and the bow wave boundary, an annular spike of electron density is formed. This spike surrounds the cavity and moves together with the laser pulse. Collective motion of electrons in the spike driven by the laser field generates high-order harmonics. A strong localization of the electron spike, its robustness to oscillations imposed by the laser field and, consequently, its ability to produce high-order harmonics is explained by catastrophe theory. The proposed mechanism explains the experimental observations of high-order harmonics with the 9 TW J-KAREN laser (JAEA, Japan) and the 120 TW Astra Gemini laser (CLF RAL, UK) [A. S. Pirozhkov, et al., arXiv:1004.4514 (2010); A. S. Pirozhkov et al, AIP Proceedings, this volume]. The theory is corroborated by high-resolution two- and three-dimensional particle-in-cell simulations.

Expression of Toll-like receptor 2 is up-regulated in monocytes from patients with chronic obstructive pulmonary disease

Chronic obstructive pulmonary disease (COPD) is characterised by pulmonary and systemic inflammation which flare-up during episodes of acute exacerbation (AECOPD). Given the role of Toll-like receptors (TLRs) in the induction of inflammatory responses we investigated the involvement of TLRs in COPD pathogenesis.

University Competition, Grading Standards, and Grade Inflation

We develop a model of strategic grade determination by universities distinguished by their distributions of student academic abilities. Universities choose grading standards to maximize the total wages of graduates, taking into account how the grading standards affect firms' productivity assessment and job placement. We identify conditions under which better universities set lower grading standards, exploiting the fact that firms cannot distinguish between good and badA''s. In contrast, a social planner sets stricter standards at better universities. We show how increases in skilled jobs drive grade inflation, and determine when grading standards fall faster at better schools. (JEL I21)

Student Teachers’ Perceptions of the Effectiveness of their Initial Preparation

What influences how well-prepared student teachers feel towards working in schools upon completion of their initial teacher preparation (ITP)? In order to investigate this question, we used a path analysis using data from a longitudinal study investigating the experiences of trainee and early career phase teachers in England. The data were generated via self-complete questionnaires and follow-up telephone interviews with 1,322 trainees. Those on undergraduate or school-based programmes felt better prepared to work as teachers than one-year postgraduate trainees, perhaps because the former give higher ratings of the quality of assessment of, and feedback received on, teaching practice, and because of the clarity of theory-practice links in programmes. Across different kinds of ITP programme, good relationships with school-based mentors significantly boosted trainees' confidence that their ITP had effectively prepared them for teaching. Trainees' motives for entering the profession and their initial concerns about and expectations of ITP also affected their perceptions of its effectiveness, by shaping the way they experienced aspects of their courses. Implications of these findings for policy and practice in teacher preparation are discussed. © 2011 Blackwell Publishing Ltd.

Lactobacillus strains isolated from infant faeces possess potent inhibitory activity against intestinal alpha- and beta-glucosidases suggesting anti-diabetic potential

Purpose: Inhibitors of intestinal alpha-glucosidases are used therapeutically to treat type 2 diabetes mellitus. Bacteria such as Actinoplanes sp. naturally produce potent alpha-glucosidase inhibitor compounds, including the most widely available drug acarbose. It is not known whether lactic acid bacteria (LAB) colonising the human gut possess inhibitory potential against glucosidases. Hence, the study was undertaken to screen LABs having inherent alpha- and beta-glucosidase inhibitory potential. Methods: This study isolated, screened, identified and extracted Lactobacillus strains (Lb1–15) from human infant faecal samples determining their inhibitory activity against intestinal maltase, sucrase, lactase and amylase. Lactobacillus reference strains (Ref1–7), a Gram positive control (Ctrl1) and two Gram negative controls (Ctrl2–3), were also analysed to compare activity. Results: Faecal isolates were identified by DNA sequencing, with the majority identified as unique strains of Lactobacillus plantarum. Some strains (L. plantarum, L. fermentum, L. casei and L. rhamnosus) had potent and broad spectrum inhibitory activities (up to 89 %; p < 0.001; 500 mg/ml wet weight) comparable to acarbose (up to 88 %; p < 0.001; 30 mg/ml). Inhibitory activity was concentration-dependent and was freely available in the supernatant, and was not present in other bacterial genera (Bifidobacterium bifidum and Escherichia coli or Salmonella typhimurium). Interestingly, the potency and spectrum of inhibitory activity across strains of a single species (L. plantarum) differed substantially. Some Lactobacillus extracts had broader spectrum activities than acarbose, effectively inhibiting beta-glucosidase activity (lactase) as well as alpha-glucosidase activities (maltase, sucrase and amylase). Anti-diabetic potential was indicated by the fact that oral gavage with a L. rhamnosus extract (1 g/kg) was able to reduce glucose excursions (Area under curve; 22 %; p < 0.05) in rats during a carbohydrate challenge (starch; 2 g/kg). Conclusion: These results definitively demonstrate that Lactobacillus strains present in the human gut have alpha- and beta-glucosidase inhibitory activities and can reduce blood glucose responses in vivo. Although the potential use of LAB such as Lactobacillus as a dietary supplement, medicinal food or biotherapeutic for diabetes is uncertain, such an approach might offer advantages over drug therapies in terms of broader spectrum activities and fewer unpleasant side effects. Further characterisation of this bioactivity is warranted, and chronic studies should be undertaken in appropriate animal models or diabetic subjects.

A diversidade linguístico-cultural no jardim de infância e na escola : perceções de educadores e professores

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

Isolamento e produção de agentes de controlo biológico das principais doenças de pós-colheita, em citrinos e pomóideas

Potenciais agentes de biocontrolo foram isolados a partir da microbiota epifítica de folhas e frutos, de citrinos e pomóideas, de diferentes pomares, durante diferentes campanhas e de distintas condições de armazenamento. A atividade antagonista de 1465 microrganismos isolados foi testada em ensaios in vivo em pomóideas face a Penicillium expansum (104 esporos/ml) e em citrinos face a P. digitatum (105 esporos/ml) em frutos feridos e inoculados artificialmente. Aproximadamente 7,6% dos isolados reduziu a severidade (diâmetro da podridão) e a incidência (% podres) em mais de 25%, menos de 3% reduziu ambos os parâmetros em mais de 50%, mas apenas 4 microrganismos preencheram os critérios de seleção, redução da incidência e severidade em mais de 75%. Dos 4 e pelos resultados obtidos em ensaios de seleção secundária e de determinação da concentração mínima eficaz, destacaram-se e selecionaram-se 2 microrganismos, uma bactéria isolada de laranjas „Valencia late‟ e identificada como pertencente ao grupo das Enterobactérias, Pantoea agglomerans PCB-1 e uma levedura isolada a partir da superfície de maças 'Bravo de Esmolfe' identificada como Metschnikowia andauensis PBC-2, com o objetivo de usar dois modelos distintos de agentes de biocontrol, uma bactéria e uma levedura. P. agglomerans é um agente de biocontrolo já conhecido. A estirpe PBC-1 isolada neste trabalho mostrou ter elevada eficácia face aos principais agentes patogénicos na póscolheita de citrinos e pomóideas. M. andauensis é uma levedura recentemente descoberta e a estirpe PBC-2 diz respeito à primeira referência desta espécie como agente de biocontrolo, a qual foi recentemente objeto de concessão de Patente de Invenção Nacional nº 105210, como uma nova estirpe desta espécie para uso como agente de biocontrolo das doenças de póscolheita de frutos. A concentração mínima eficaz dos antagonistas revelou estar dentro dos limites para o seu desenvolvimento comercial. M. andauensis PBC-2 quando aplicada à concentração de 5×106 ufc/ml, permitiu uma redução da incidência e da severidade de 62 e 70%, respetivamente, e quando aplicada a 1×107 ufc/ml, uma redução de 90% de incidência e de 95% de severidade. P. agglomerans PBC-1 aplicada a 1 × 108 ufc/ml em maçãs e em citrinos no controlo de P. expansum e P. digitatum, respetivamente, propiciaram uma redução significativa de cerca de 86% de cada um dos agentes patogénicos. O espectro de ação de M. andauensis PBC-2 foi avaliado, verificando-se o controlo efetivo face a Rhizopus stolonifer, P. expansum e Botritys cinerea, em pera 'Rocha' e em diferentes cultivares de maçã e contra P. digitatum e Penicillium italicum em clementinas e laranjas de diferentes cultivares. Durante 4 épocas, a eficácia de M. andauensis PBC-2, foi avaliada e comparada com o fungicida sintético mais usado comercialmente, Imazalil, em ensaios semicomerciais. Os resultados assemelharam-se aos obtidos com o fungicida, a redução da incidência do bolor azul foi de 90% em maças armazenadas durante 3 meses a 1±0.5 ºC, seguido de 7 dias à temperatura ambiente, para simular o tempo de prateleira. Em ensaios do estudo da dinâmica populacional, verificou-se que o agente de biocontrolo M. andauensis PBC-2 tem uma excelente capacidade colonizadora e que consegue crescer e sobreviver nas feridas, mas também na superfície dos frutos, armazenados à temperatura ambiente e em condições de frio. Pelo contrário, M. andauensis PBC- não apresentou capacidade de sobrevivência no suco gástrico simulado, começando a população a diminuir imediatamente após exposição e passadas 48 h não restava população viável. Diferentes meios de cultura usualmente descritos na produção de leveduras foram testados na produção de M. andauensis PBC-2. Aquele que apresentou a maior população viável ao fim de 40 h de incubação foi o meio YPD, entretanto escolhido para estudos posteriores. O pH mais favorável ao crescimento foi de 6,5, não se observando diferenças significativas entre os crescimentos a 25 e 30 ºC. Estudou-se ainda o efeito da concentração das duas fontes de azoto do meio YPD e elegeu-se a combinação de 10 g/l de extrato de levedura e 20 g/l de peptona. Nos estudos de produção de biomassa dos dois potenciais agentes de biocontrolo, analisou-se o efeito da sacarose, frutose e glucose, como fontes de carbono e otimizou-se a concentração destes açúcares no crescimento em Erlenmeyer. Após 20 h de incubação a população viável de P. agglomerans PBC-1 atingiu 3.9×109, 1.5×109, 3.9×109 ufc/ml, respetivamente. No caso de M. andauensis PBC-2, foi obtida a população de 1.2×108, 5.3×108 e 1,3×108 ufc/ml, com glucose, sacarose e frutose, após 40 h. Os resultados permitem concluir que os dois agentes têm capacidade de metabolizar os açúcares testados, contudo e atendendo à produtividade de biomassa, rendimento, disponibilidade e custo, optou-se por usar a sacarose como fonte de carbono nos restantes ensaios, nomeadamente na transição de Erlenmeyer para reator biológico. Na produção de P. agglomerans PBC-1 escolheu-se o meio SAC (5 g/l sacarose e 5 g/l extrato de levedura). O meio YPS (12.5g/l sacarose, 10 g/l extrato de levedura, 20 g/l peptona) foi usado no aumento de escala de M. andauensis PBC-2. A otimização da produção em reator biológico de P. agglomerans PCB-1 foi realizada submetendo o microrganismo a diferentes condições hidrodinâmicas, testando-se arejamentos, dois tipos de turbina (hélice; rusthon) e dispersores (poroso, em L). Foram igualmente estudados, o efeito da concentração inicial do inoculo e a adição programada da fonte de carbono. Embora tenham sido testadas diferentes variações, o perfil dos diferentes parâmetros analisados foi idêntico, a população máxima viável foi de 3-5×109 ufc/ml. A diferença mais notória foi observada na fermentação com concentração inicial de 107 cfu/ml, que permitiu encurtar em cinco horas a fase lag, o que pode significar uma redução de tempo de fermentação, e consequentemente uma redução de custos. Visando a produção de biomassa a baixo custo, fator importante na implementação de um sistema de controlo biológico, estudou-se a possibilidade de utilizar subprodutos e resíduos da indústria alimentar no crescimento dos agentes de biocontrolo. Subprodutos da indústria de alfarroba e subprodutos e resíduos da indústria de sumos de citrinos foram utilizados na produção de P. agglomerans PBC-1 e de M. andauensis PBC-2, respetivamente. Desta forma, para além de uma redução dos custos de produção, pretendeu-se a valorização de um subproduto (no caso de alfarroba e do bagaço de citrinos) e mitigar os efeitos nefastos de um resíduo (licor), com elevada carga poluente, que gera graves problemas ambientais e que pode ditar o encerramento desta unidade industrial, com efeitos devastadores para a economia local. Realizaram-se extrações de subprodutos da indústria de alfarroba, a diferentes razões sólido/líquido, tempos e temperaturas, de forma a maximizar a extração de açúcares. A potencialidade de utilizar o extrato de açúcares obtido, na produção de P. agglomerans PBC-1 foi avaliada, em ensaios de crescimento em Erlenmeyer, com consequente transição para reator mecanicamente agitado. Os perfis de crescimento da cultura crescida com subprodutos da indústria de alfarroba assemelharam-se aos observados com sacarose como fonte de carbono. A biomassa viável produzida com subprodutos da indústria de alfarroba, foi de 4- 7×109 ufc/ml, o que permite concluir que é uma alternativa viável à produção deste microrganismo. A produção de M. andauensis PBC-2 com subprodutos da indústria de sumos de citrinos, foi estudada em Erlenmeyer tendo como objetivo conhecer os perfis de crescimento do microrganismo, bem como, estudar a melhor combinação desta fonte de carbono e sua concentração. O bagaço de citrinos e um resíduo líquido, que se denominou de licor, foram testados com resultados comparáveis à produção obtida com meio usado como standard, (YPS), sem comprometer a atividade antagonista do agente de biocontrolo. Posteriormente, foi realizada a produção em reator mecanicamente agitado, escolhendo-se para tal o meio YL (10 g/l extrato de levedura e licor à concentração de açúcares de 12.5 g/l). Os parâmetros de crescimento da cultura foram semelhantes aos obtidos com a fonte de carbono comercial. Após aproximadamente 40 h de incubação, a população viável de M. andauensis PCB-2 atingiu 3.1×108 ufc/ml. A produtividade de biomassa e rendimento foi de 0.435 g/l.h e 1.502 g/g, respetivamente, comparável a produtividade de biomassa (0.432 g/l.h) e rendimento (1.4416 g/g) observado no meio YPS. Os resultados obtidos, são uma base sólida para o aumento de escala a um nível laboratorial e semi-industrial, permitiram concluir que é exequível produzir M. andauensis a baixo custo e representam uma possível alternativa para um resíduo. Em estudos dos possíveis modos de ação, de M. andauensis PBC-2, conclui-se que, este agente de biocontrolo, não tem como modos de ação a produção de antibióticos ou de voláteis, uma vez que, não se verificou inibição do crescimento dos agentes patogénicos. A competição por ferro e a produção de enzimas líticas por M. andauensis PBC-2 foi estudada em meios com diferentes concentrações de ferro e em um meio de cultura, com paredes celulares de fungos, como única fonte de carbono. Os resultados obtidos neste estudo sugerem que a produção e secreção de enzimas líticas não é o principal ou o mais importante modo de ação do agente de controlo biológico PBC-2, uma vez que a produção de quitinase observada ao 5 e 7º dia de incubação foi muito baixa, e não foi observada a produção de β-1,3- glucanases e proteases.

How does globalization affect the tax burden on labour income, capital income and consumption in different welfare regimes? The case of Western and Eastern EU Member States

This article analyzes the effects of globalization on implicit tax rates (ITRs) on labor income, capital income, and consumption in the EU15 and Central and Eastern European New Member States (CEE NMS). We find supportive evidence for an increase in the ITR on labor income in the EU15, but no effect on the ITR on capital income. There is evidence of convergence in terms of the ITR on consumption, as countries with higher than average ITR on consumption respond to globalization by decreasing their tax rates. There are important differences among the welfare regimes within the EU15. Social-democratic countries have decreased the tax burden on capital, but increased that on labor due to globalization. Globalization exerts a pressure to increase taxes on labor income in the conservative and liberal regimes as well. Taxes on consumption decrease in response to globalization in the conservative and social-democratic regimes. In the CEE NMS, there is no effect of globalization on the ITR on labor and capital income, but we find a negative impact on the ITR on consumption in the CEE NMS with higher than average ITR on consumption. (JEL H23, H24, H25, F19, F21)

Business Improvement Districts in Urban Freight Sustainability Initiatives: A Case Study Approach

The paper extends research into the importance of freight transport partnerships by considering the role of Business Improvement Districts (BIDs) in supporting sustainable urban freight initiatives. A review of the freight transport-related work that has been carried out in BIDs in central London is included. A detailed case study of a freight project in the Baker Street Quarter (BSQ) Partnership provides insight into work carried out in the multi-tenanted office and hotel sectors. The findings of this research in terms of freight transport and logistics activity patterns at the businesses studied together with the potential freight transport solutions identified are discussed.

Contribution of direct electron transfer mechanisms to overall electron transfer in microbial fuel cells utilising Shewanella oneidensis as biocatalyst

Objectives To investigate the contribution of direct electron transfer mechanisms to electricity production in microbial fuel cells by physically retaining Shewanella oneidensis cells close to or away from the anode electrode. Results A maximum power output of 114 ± 6 mWm−2 was obtained when cells were retained close to the anode using a dialysis membrane. This was 3.5 times more than when the cells were separated away from the anode. Without the membrane the maximum power output was 129 ± 6 mWm−2. The direct mechanisms of electron transfer contributed significantly to overall electron transfer from S. oneidensis to electrodes, a result that was corroborated by another experiment where S. oneidensis cells were entrapped in alginate gels. Conclusion S. oneidensis transfers electrons primarily by direct electron transfer as opposed to mediated electron transfer.