Une architecture parallèle distribuée et tolérante aux pannes pour le protocole interdomaine BGP au cœur de l’Internet

L’augmentation du nombre d’usagers de l’Internet a entraîné une croissance exponentielle dans les tables de routage. Cette taille prévoit l’atteinte d’un million de préfixes dans les prochaines années. De même, les routeurs au cœur de l’Internet peuvent facilement atteindre plusieurs centaines de connexions BGP simultanées avec des routeurs voisins. Dans une architecture classique des routeurs, le protocole BGP s’exécute comme une entité unique au sein du routeur. Cette architecture comporte deux inconvénients majeurs : l’extensibilité (scalabilité) et la fiabilité. D’un côté, la scalabilité de BGP est mesurable en termes de nombre de connexions et aussi par la taille maximale de la table de routage que l’interface de contrôle puisse supporter. De l’autre côté, la fiabilité est un sujet critique dans les routeurs au cœur de l’Internet. Si l’instance BGP s’arrête, toutes les connexions seront perdues et le nouvel état de la table de routage sera propagé tout au long de l’Internet dans un délai de convergence non trivial. Malgré la haute fiabilité des routeurs au cœur de l’Internet, leur résilience aux pannes est augmentée considérablement et celle-ci est implantée dans la majorité des cas via une redondance passive qui peut limiter la scalabilité du routeur. Dans cette thèse, on traite les deux inconvénients en proposant une nouvelle approche distribuée de BGP pour augmenter sa scalabilité ainsi que sa fiabilité sans changer la sémantique du protocole. L’architecture distribuée de BGP proposée dans la première contribution est faite pour satisfaire les deux contraintes : scalabilité et fiabilité. Ceci est accompli en exploitant adéquatement le parallélisme et la distribution des modules de BGP sur plusieurs cartes de contrôle. Dans cette contribution, les fonctionnalités de BGP sont divisées selon le paradigme « maître-esclave » et le RIB (Routing Information Base) est dupliqué sur plusieurs cartes de contrôle. Dans la deuxième contribution, on traite la tolérance aux pannes dans l’architecture élaborée dans la première contribution en proposant un mécanisme qui augmente la fiabilité. De plus, nous prouvons analytiquement dans cette contribution qu’en adoptant une telle architecture distribuée, la disponibilité de BGP sera augmentée considérablement versus une architecture monolithique. Dans la troisième contribution, on propose une méthode de partitionnement de la table de routage que nous avons appelé DRTP pour diviser la table de BGP sur plusieurs cartes de contrôle. Cette contribution vise à augmenter la scalabilité de la table de routage et la parallélisation de l’algorithme de recherche (Best Match Prefix) en partitionnant la table de routage sur plusieurs nœuds physiquement distribués.

Purification, biochemical characterization and localization at single cell resolution of Matrix Gla Protein (MGP) and Bone Gla Protein (BGP) in the teleost fish Argyrosomus regius

Tese de dout. em Química, Faculdade de Ciências do Mar e do Ambiente, Univ. do Algarve, 2002

Seasonality Role on the Phenolics from Cultivated Baccharis dracunculifolia

Baccharis dracunculifolia is the source of Brazilian green propolis (BGP). Considering the broad spectrum of biological activities attributed to green proplis, B. dracunculifolia has a great potential for the development of new cosmetic and pharmaceutical products. In this work, the cultivation of 10 different populations of native B. dracunculifolia had been undertaken aiming to determine the role of seasonality on its phenolic compounds. For this purpose, fruits of this plant were collected from populations of 10 different regions, and 100 individuals of each population were cultivated in an experimental area of 1800 m(2). With respect to cultivation, the yields of dry plant, essential oil and crude extract were measured monthly resulting in mean values of 399 +/- 80 g, 0.6 +/- 0.1% and 20 +/- 4%, respectively. The HPLC analysis allowed detecting seven phenolic compounds: caffeic acid, ferulic acid, aromadendrin-4'-methyl ether (AME), isosakuranetin, artepillin C, baccharin and 2-dimethyl-6-carboxyethenyl-2H-1-benzopyran acid, which were the major ones throughout the 1-year monthly analysis. Caffeic acid was detected in all cultivated populations with mean of 4.0%. AME displayed the wide variation in relation to other compounds showing means values of 0.65 +/- 0.13% at last quarter. Isosakuranetin and artepillin C showed increasing concentrations with values between 0% and 1.4% and 0% and 1.09%, respectively. The obtained results allow suggesting that the best time for harvesting this plant, in order to obtain good qualitative and quantitative results for these phenolic compounds, is between December and April.

Multi-region routing

Dissertação apresentada na Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade Nova de Lisboa para a obtenção do grau de Mestre em Engenharia Electrotécnica e de Computadores

Engenharia de tráfego leve ao nível do inter-domínio

Dissertação apresentada na Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade Nova de Lisboa para a obtenção do grau de Mestre em Engenharia Electrotécnica e de Computadores

Scale-free networks and scalable interdomain routing

Trabalho apresentado no âmbito do Mestrado em Engenharia Informática, como requisito parcial para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Informática

Hybrid link-state path-vector protocol ++

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Electrotécnica e de Computadores Mestrado Integrado em Engenharia Electrotécnica e de Computadores

Tratamento pela periferia de falhas na internet

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Informática

Multipath inter-domain policy routing

Dissertação submetida para a obtenção do grau de Doutor em Engenharia Electrotécnica e de Computadores

Osteoprotegerin and bone mineral density in hemodiafiltration patients.

A newly identified cytokine, osteoprotegerin (OPG) appears to be involved in the regulation of bone remodeling. In vitro studies suggest that OPG, a soluble member of the TNF receptor family of proteins, inhibits osteoclastogenesis by interrupting the intercellular signaling between osteoblastic stromal cells and osteoclast progenitors. As patients with chronic renal failure (CRF) often have renal osteodystrophy (ROD), we investigated the role of osteoprotegerin (OPG) in ROD, and investigated whether there was any relationship between serum OPG, intact parathyroid (PTH) (iPTH), vitamin D, and trabecular bone. Serum OPG combined with iPTH might be a useful tool in the noninvasive diagnosis of ROD, at least in cases in which the range of PTH values compromises reliable diagnosis. Thirty-six patients on maintenance hemodiafiltration (HDF) and a control group of 36 age and sex matched healthy subjects with no known metabolic bone disease were studied. The following assays were made on serum: iPTH, osteocalcin (BGP), bone alkaline phosphatase, 25(OH)-cholecalciferol, calcium, phosphate, OPG, IGF-1, estradiol, and free testosterone. Serum Ca++, P, B-ALP, BGP, IGF-1, iPTH, and OPG levels were significantly higher in HDF patients than in controls, while DXA measurements and quantitative ultrasound (QUS) parameters were significantly lower. On grouping patients according to their mean OPG levels, we observed significantly lower serum IGF-1, vitamin D3 concentrations, and lumbar spine and hip bone mineral density in the high OPG groups. No correlation was found between OPG and bone turnover markers, whereas a negative correlation was found between serum OPG and IGF-1 levels (r=-0.64, p=0.032). Serum iPTH concentrations were positively correlated with bone alkaline phosphatase (B-ALP) (r=0.69, p=0.038) and BGP (r=0.92, p<0.001). The findings made suggest that an increase in OPG levels may be a compensatory response to elevated bone loss. The low bone mineral density (BMD) levels found in the high OPG group might have been due to the significant decrease in serum IGF-1 and vitamin D3 observed. In conclusion, the findings made in the present study demonstrate that increased OPG in hemodiafiltration patients is only partly due to decreased renal clearance. As it may partly reflect a compensatory response to increased bone loss, this parameter might be helpful in the identification of patients with a marked reduction in trabecular BMD.

In vitro culture and characterization of alveolar bone osteoblasts isolated from type 2 diabetics

In order to understand the mechanisms of poor osseointegration following dental implants in type 2 diabetics, it is important to study the biological properties of alveolar bone osteoblasts isolated from these patients. We collected alveolar bone chips under aseptic conditions and cultured them in vitro using the tissue explants adherent method. The biological properties of these cells were characterized using the following methods: alkaline phosphatase (ALP) chemical staining for cell viability, Alizarin red staining for osteogenic characteristics, MTT test for cell proliferation, enzyme dynamics for ALP contents, radio-immunoassay for bone gla protein (BGP) concentration, and ELISA for the concentration of type I collagen (COL-I) in the supernatant. Furthermore, we detected the adhesion ability of two types of cells from titanium slices using non-specific immunofluorescence staining and cell count. The two cell forms showed no significant difference in morphology under the same culture conditions. However, the alveolar bone osteoblasts received from type 2 diabetic patients had slower growth, lower cell activity and calcium nodule formation than the normal ones. The concentration of ALP, BGP and COL-I was lower in the supernatant of alveolar bone osteoblasts received from type 2 diabetic patients than in that received from normal subjects (P < 0.05). The alveolar bone osteoblasts obtained from type 2 diabetic patients can be successfully cultured in vitro with the same morphology and biological characteristics as those from normal patients, but with slower growth and lower concentration of specific secretion and lower combining ability with titanium than normal ones.

Preparation and thermal characterization of inclusion complex of Brazilian green propolis and hydroxypropyl-beta-cyclodextrin

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Isolierung, Charakterisierung und Nachweis methanogener Archaea aus laufenden Praxis-NawaRo-Biogasanlagen unter besonderer Beruecksichtigung der Gattung Methanobacterium

Im Verlauf der Forschungsarbeit wurden Proben aus fünf, mit nachwachsenden Rohstoffen (NawaRo) beschickten, landwirtschaftlichen Biogasanlagen (BGA) auf die Biozönose methanogener Archaea hin molekularbiologisch untersucht. Über „amplified rDNA restriction analysis“-Screening (ARDRA) von Bibliotheken auf Basis von 16S rRNA-Genfragmenten konnte anhand zweier beispielhafter BGA das Vorkommen von Vertretern der Gattungen Methanoculleus (Mcu.), Methanobacterium (Mb.), Methanosarcina (Msc.) und Methanosaeta (Mst.) nachgewiesen werden. Mittels denaturierender Gradienten-Gelelektrophorese (DGGE) wurde das Vorkommen dieser Mikroorganismen auch in den übrigen Anlagen gezeigt. Ergänzend dazu wurde in drei Anlagen Methanospirillum hungatei nachgewiesen. Nach Ausarbeitung gattungsspezifischer Isolierungsstrategien konnten insgesamt zehn Vertreter der Gattung Methanobacterium (Isolate Mb1 bis Mb10) und jeweils ein Vertreter der Gattungen Methanoculleus (Isolat Mcu(1)), Methanosarcina (Isolat NieKK) und Methanosaeta (Isolat Mst1.3) aus den BGA-Proben isoliert werden. Durch in silico-Abgleich der partiellen 16S rRNA-Gensequenzen wurden diese als Verwandte von Mb. formicicum MFT, Mcu. bourgensis MS2T, Msc. mazei S-6T und Mst. concilii FE mit einer Sequenzidentität > 97% identifiziert. Im Laufe weiterer molekularbiologischer Untersuchungen mittels DGGE und ARDRA-Analyse konnten die Isolate den Referenzstämmen zugeordnet werden. In Bezug auf die Gattung Methanobacterium ergaben sich jedoch leichte Abweichungen. Diese bestätigten sich in vergleichenden Analysen des genomischen Fingerabdrucks in der „specifically amplified polymorphic DNA“-PCR (SAPD-PCR), welche im Rahmen dieser Arbeit erstmalig erfolgreich auf archaeelle Organismen angewandt wurde. Hier zeigten die Isolate zwei von den Fingerabdrücken der untersuchten Referenzstämme verschiedene Hauptamplifikationsmuster. Aufgrund der Vielzahl der Isolate sowie dem signifikanten Vorkommen in qPCR-Analysen und Klonbibliotheken fokussierten sich die weiteren Arbeiten zur genauen Untersuchung dieser Abweichungen auf phylogenetische Analysen der Gattung Methanobacterium und die Entwicklung von Nachweissystemen. Die Aufklärung eines Großteils der 23S rRNA-Gensequenzen der Isolate und von ausgewählten Typstämmen ermöglichte ergänzende phylogenetische Untersuchungen zu durchgeführten 16S rRNA-Analysen. Dabei wurden die Isolate jeweils in einem eigenen Cluster abseits der meisten Referenzstämme aus der Gattung Methanobacterium positioniert. Analog zur Musterbildung im Rahmen der SAPD-Analyse zeigte sich eine Differenzierung in zwei Äste und ergab in Übereinstimmung mit den in silico-Sequenzabgleichen den höchsten Verwandtschaftsgrad mit Mb. formicicum MFT. Die Eignung der SAPD-PCR zur Ableitung spezifischer Primerpaare konnte erstmals auch für methanogene Archaea gezeigt werden. Die Ableitung zweier Primerpaare mit Spezifität für die Methanobacterium-Isolate Mb1 bis Mb10 sowie für den Typstamm Mb. formicicum MFT gelang und konnte im Rahmen eines Direkt-PCR-Nachweises erfolgreich auf Reinkulturen und Fermenterproben angewandt werden. Unter Einbezug der sequenzierten 23S rRNA-Genfragmente gelang die Erstellung von Oligonukleotid-Sonden für den Einsatz in Fluoreszenz in situ-Hybridisierungsexperimenten. Im Praxistest ergab sich für diese Sonden eine Spezifität für alle getesteten Vertreter der Gattung Methanobacterium sowie für Methanosphaera stadtmanae MCB-3T und Methanobrevibacter smithii PST.rnSomit konnten im Laufe der Arbeit die dominanten methanogenen Archaea in NawaRo-BGA in mehrphasigen Experimenten nachgewiesen, quantifiziert und auf nur wenige Gattungen eingegrenzt werden. Vertreter der vier dominanten Gattungen wurden isoliert und Nachweissysteme für Arten der Gattung Methanobacterium erstellt.rn

Isolierung von Essigsäure-, Propionsäure- und Buttersäure-bildenden Bakterien aus Biogasanlagen

In der vorliegenden Arbeit wurden Essigsäure-, Propionsäure und Buttersäure-bildende Bakterien aus einer thermophilen und drei mesophilen Biogasanlagen sowie aus zwei Hochdruck-Biogas-Laborfermentern isoliert. Die Fermenter waren mit dem nachwachsenden Rohstoff Maissilage, teilweise mit Rinder- oder Schweinegülle und weiteren festen Inputstoffen gefüttert. Für die Isolierung von Säure-bildenden Bakterien wurde ein Mineralsalzmedium verwendet, welchem als Kohlenstoffquelle Na-DL-Laktat, Succinat, Ethanol, Glycerin, Glucose oder eine Aminosäuremischung (Alanin, Serin, Threonin, Glutaminsäure, Methionin und Cystein) hinzugefügt wurde. Hierbei handelt es sich um Substrate, welche beim anaeroben Abbau während der Hydrolyse oder der primären Gärung entstehen können. Die erhaltenen Isolate waren in der Lage, aus diesen Substraten Essigsäure, Propionsäure oder Buttersäure zu bilden. Insgesamt wurden aus den beprobten Anlagen 49 Isolate gewonnen, welche zu den Phyla Firmicutes, Tenericutes oder Thermotogae gehörten. Mit Hilfe von 16S rDNA-Sequenzen konnten die meisten Isolate als Clostridium sporosphaeroides, Defluviitoga tunisiensis und Dendrosporobacter sp. identifiziert werden. Die Bildung von Essigsäure, Propionsäure oder Buttersäure wurde in Kulturen von Isolaten festgestellt, welche als folgende Arten identifiziert wurden: Bacillus thermoamylovorans, Clostridium aminovalericum, Clostridium cochlearium/Clostridium tetani, Clostridium sporosphaeroides, Dendrosporobacter sp., Proteiniborus sp., Selenomonas bovis und Tepidanaerobacter sp. Zwei Isolate, verwandt mit Thermoanaerobacterium thermosaccharolyticum, konnten Buttersäure und Milchsäure bilden. In Kulturen von Defluviitoga tunisiensis wurde Essigsäurebildung festgestellt. Ein Vergleich der 16S rDNA-Sequenzen mit Datenbanken und die Ergebnisse der PCR-Amplifikationen mit Isolat-spezifischen Primerpaaren ergaben zusätzlich Hinweise, dass es sich bei einigen Isolaten um neue Arten handeln könnte (z. B. Stamm Tepidanaerobacter sp. AS34, Stamm Proteiniborus sp. ASG1.4, Stamm Dendrosporobacter sp. LG2.4, Stamm Desulfotomaculum sp. EG2.4, Stamm Gallicola sp. SG1.4B und Stamm Acholeplasma sp. ASSH51). Durch die Entwicklung Isolat-spezifischer Primerpaare, abgeleitet von 16S rDNA-Sequenzen der Isolate oder Referenzstämmen, konnten die Isolate in Biogasanlagen detektiert und mittels qPCR quantifiziert werden (hauptsächlich im Bereich zwischen 1000 bis 100000000 Kopien der 16S rDNA/g BGA-Probe). Weiterhin konnten die Isolate mit Hilfe physiologischer Versuche charakterisiert und deren Rolle in der anaeroben Abbaukette diskutiert werden. Die Art Defluviitoga tunisiensis scheint eine große Bedeutung in Biogasanlagen zu spielen. Defluviitoga tunisiensis wurde am häufigsten in Untersuchungen im Rahmen der vorliegenden Arbeit isoliert und konnte auch mit Hilfe des entwickelten Primerpaares in hohen Abundanzen in den beprobten Biogasanlagen detektiert werden (10000 - 100000000 Kopien der 16S rDNA/g BGA-Probe). Die manuelle Annotation des Gesamtgenoms sowie die Substratverwertungsversuche haben gezeigt, dass Defluviitoga tunisiensis ein sehr breites Substratspektrum in der Verwertung von Kohlenhydraten besitzt und dadurch möglicherweise eine wichtige Rolle bei der Verwertung von Biomasse in Biogasanlagen einnimmt. Mit Hilfe der Ergebnisse der vorliegenden Arbeit konnten somit neue Einblicke in die zweite Stufe des anaeroben Abbaus, die Acidogenese, in Biogasanlagen gegeben werden. rn