Optimization of a compiler from PDDL to Picat (Short Paper)

Picat is a new constraint logic programming language that has obtained promising results in international competitions. These re-sults have been achieved thanks to several features. The most effective of them is an efficient handling of a tabling technique applied to search al-gorithms. A compiler from PDDL to Picat, which automatically enables to run PDDL models in Picat, has been recently developed. This paper describes a method which automatically optimizes the output of such a compiler, using a different representation of the states that better takes advantage of Picat's Tabling technique

Studio della tossicità da palitossina e composti analoghi mediante modelli in vitro e in vivo

2009/2010La Palitossina (PLTX), una delle biotossine marine più tossiche finora note, è saltata agli onori della cronaca in seguito al suo frequente rilevamento in campioni di una microalga tropicale, Ostreopsis ovata, ormai diffusa anche in Mar Mediterraneo, dove sono stati segnalati più volte problemi respiratori in concomitanza alla sua presenza. La tossina è stata rilevata anche in molluschi ed altri prodotti ittici, che possono fungere da vettori per l’ultimo anello della catena alimentare, l’uomo. Poiché in paesi tropicali sono stati segnalati casi di intossicazione gravi, anche letali, in seguito all’ingestione di pesci e crostacei contaminati con PLTXs, si rende necessario monitorare la presenza di questi composti nei prodotti ittici e/o nelle microalghe produttrici, anche in assenza di una legislazione in merito. All’inizio di questo lavoro erano disponibili solo pochi dati relativi alla tossicità acuta di questo composto, spesso purificato con protocolli non perfezionati. Poiché anche i dati clinici disponibili non permettevano un’esatta definizione dell’Acute Reference Dose (ARfD), necessaria per determinare i livelli massimi di tossina ammissibili nei prodotti ittici, si è deciso inizialmente di studiare la tossicità acuta della PLTX (e di un analogo 42-OH-PLTX) dopo somministrazione orale nel topo. I sintomi e le analisi cliniche condotte sui topi hanno indicato un coinvolgimento del sistema neuromuscolare. Questo studio, insieme ad altri pubblicati nel frattempo, hanno permesso agli esperti dell’EFSA di definire la concentrazione di 30 μg di tossina per Kg di polpa di molluschi quale livello al di sopra del quale si possano manifestare effetti tossici nell’uomo. Si è proceduto poi alla messa a punto di due saggi per la determinazione di questi composti: un saggio strutturale di tipo ELISA ed uno funzionale, il saggio emolitico. Il saggio ELISA (sandwich indiretto) è stato messo a punto utilizzando l’anticorpo monoclonale 73D3, e un anticorpo policlonale di coniglio prodotto presso l’Università di Trieste. Il saggio rileva la PLTX in un range di concentrazioni che vanno da 1,25 a 40 ng/ml ed è in grado di quantificare con la stessa sensibilità anche la 42-OH-PLTX, isolata e caratterizzata dal punto di vista chimico durante questo periodo di dottorato dal gruppo del prof. E. Fattorusso (Università di Napoli Federico II), in un campione di palitossina gentilmente fornitoci dal dr. M. Poli (Maryland, USA). Il saggio ELISA è in grado di rilevare anche l’Ostreocina-d, un altro analogo della PLTX, ma a concentrazioni maggiori rispetto a quelle della PLTX (³40 ng/ml). Il mancato rilevamento di acido okadaico, acido domoico, brevetossina-3, saxitossina e yessotossina (tossine che possono essere presenti insieme alla PLTX nei prodotti ittici contaminati) indica la specificità del saggio. Siamo poi passati alla messa a punto del saggio emolitico, ampiamente usato in letteratura per il rilevamento di PLTX e di composti palitossino-simili. Questo saggio sfrutta la capacità della tossina di indurre emolisi tardiva probabilmente tramite l’alterazione della Na+/K+-ATPAasi (NAKA). In letteratura, però, non è disponibile un protocollo standardizzato e la variabilità dei risultati riportati è notevole. Si è pertanto proceduto a realizzare il saggio emolitico, esplorando le variabili che ne influenzano la performance, ottenendo una EC50 = 13,2 pM per la PLTX. Gli anticorpi monoclonale e policlonale anti-PLTX hanno inibito con equa potenza l’emolisi indotta da PLTX e possono quindi essere usati per verificare la specificità dell’emolisi in campioni incogniti. Dopo aver verificato che anche la 42-OH-PLTX condividesse lo stesso recettore della PLTX mediante un saggio di binding indiretto alla NAKA (EC50 di 28.2 nM e 29.4 nM rispettivamente per 42-OH-PLTX e PLTX), è stato eseguito il saggio emolitico anche sulla 42-OH-PLTX, ottenendo dei risultati analoghi (EC50 = 7.6 pM) a quelli della PLTX. Nell’ottica di un utilizzo di questo saggio in situazioni di monitoraggio si è valutata la possibilità di ridurre i suoi tempi di esecuzione e in tal senso, cambiando la concentrazione salina della soluzione tampone al 62 % di quella normale, si è riusciti a ridurre il tempo di incubazione di 4 volte (1 h anziché 4 h). La curva concentrazione-risposta ottenuta dopo incubazione di 1 h con la PLTX in tampone al 62 % è risultata perfettamente sovrapponibile a quella ottenuta dopo 4 h di incubazione della tossina in tampone 100%. Al contrario, nessuna delle concentrazioni di PLTX testate ha dato emolisi dopo incubazione di 1 h della tossina in tampone 100%. Questo aspetto è particolarmente interessante perché permetterebbe di distinguere l’emolisi dovuta a palitossina da una emolisi aspecifica, semplicemente conducendo il saggio in 1 ora in parallelo nei due tamponi 62 % e 100 %, evitando l’uso di anticorpi anti-PLTX. In particolare, nel caso di un campione ignoto che dia emolisi in PBS al 62 % e non in PBS al 100 %, il risultato fornirebbe un primo indizio della presenza di palitossina, da confermare con metodi di riferimento (LC-MS). Se invece l’emolisi avviene ad entrambe le concentrazioni di PBS, dopo incubazione per 1 ora, essa potrebbe dipendere da un’azione aspecifica non imputabile alla sola palitossina. La presenza di una proliferazione massiccia (6.700.000 di cellule/litro) di Ostreospis cf. ovata nel Golfo di Trieste, ci ha permesso di utilizzare gli anticorpi monoclonale e policlonale per la localizzazione immunocitochimica delle tossine nelle singole cellule di microalghe. Per la prima volta è stata così visualizzata la presenza delle palitossine in cellule di Ostreopsis cf. ovata, che risultano distribuite in tutto il citoplasma. La positività per le tossine è stata verificata in tutte le cellule di Ostreopsis analizzate, mentre nessuna cellule di Coolia monotis osservate è risultata positiva, a conferma della specificità verso la PLTX del segnale degli anticorpi. L’analisi HR LCMS ha evidenziato la presenza di ovatossine-a, -b, -c, -d/-e, con una forte prevalenza di ovatossinaa (circa 80%, 45-64 pg/cellula), mentre per la prima volta in un campione naturale non è stata rilevata la presenza di PLTX. Questi risultati ci hanno permesso di concludere che entrambi gli anticorpi utilizzati sono in grado di riconoscere anche le ovatossine, analoghi della palitossina preponderanti nel Mar Mediterraneo. Inoltre, la tecnica immunocitochimica eseguita direttamente sulle microalghe potrebbe permettere un’allerta precoce della presenza di palitossine, ad esempio prima del loro ingresso/accumulo nella catena alimentare, evitando eventuali problemi per la salute pubblica. Un altro approccio per il rilevamento della tossina è stato fatto utilizzando la spettroscopia Raman. La palitossina (il cui spettro Raman è stato qui registrato per la prima volta) è stata ricercata in singole cellule di Ostreospis, depigmentate con acetone-esano 1:1. Non sono stati riscontrati segnali univocamente attribuibili alle palitossine negli spettri Raman di Ostreopsis, probabilmente a causa della loro uniforme diffusione citoplasmatica, come visualizzato in immunocitochimica. Nelle cellule non depigmentate con acetone:esano 1:1 è stata confermata le presenza del carotenoide peridinina. L’analisi Raman di cellule in coltura di Ostreopsis cf. ovata nelle diverse fasi di crescita ha evidenziato forti segnali associabili ad acidi grassi polinsaturi, già riscontrati in Ostreopsis cf. ovata con altre tecniche. L’analisi HR LC-MS delle cellule in coltura nelle varie fasi di crescita ha mostrato, analogamente alle relative popolazioni naturali, un elevato contenuto di ovatossina-a (circa 55%, 7.5–19.7 pg/cellula) e minori quantità di altre ovatossine, con la palitossina presente in tracce (< 0,1 pg/cellula). Si è osservato che il contenuto di tossine aumenta con l’età della coltura, con le cellule in fase senescente (giorno 25 dall’avvio della coltura) contenenti circa il doppio di tossina delle cellule in fase stazionaria (giorno 18). Quindi, analogamente a quanto si verifica per altri metaboliti secondari negli organismi vegetali, l’accumulo di queste tossine raggiunge il massimo generalmente verso la fine del ciclo vitale.XXIII Ciclo198

Enhancing Temporal Planning Domains by Sequential Macro-actions (Extended Version)

Temporal planning is an extension of classical planning involving concurrent execution of actions and alignment with temporal constraints. Durative actions along with invariants allow for modeling domains in which multiple agents operate in parallel on shared resources. Hence, it is often important to avoid resource conflicts, where temporal constraints establish the consistency of concurrent actions and events. Unfortunately, the performance of temporal planning engines tends to sharply deteriorate when the number of agents and objects in a domain gets large. A possible remedy is to use macro-actions that are well-studied in the context of classical planning. In temporal planning settings, however, introducing macro-actions is significantly more challenging when the concurrent execution of actions and shared use of resources, provided the compliance to temporal constraints, should not be suppressed entirely. Our work contributes a general concept of sequential temporal macro-actions that guarantees the applicability of obtained plans, i.e., the sequence of original actions encapsulated by a macro-action is always executable. We apply our approach to several temporal planners and domains, stemming from the International Planning Competition and RoboCup Logistics League. Our experiments yield improvements in terms of obtained satisficing plans as well as plan quality for the majority of tested planners and domains

Docker4Circ: A Framework for the Reproducible Characterization of circRNAs from RNA-Seq Data.

Recent improvements in cost-effectiveness of high-throughput technologies has allowed RNA sequencing of total transcriptomes suitable for evaluating the expression and regulation of circRNAs, a relatively novel class of transcript isoforms with suggested roles in transcriptional and post-transcriptional gene expression regulation, as well as their possible use as biomarkers, due to their deregulation in various human diseases. A limited number of integrated workflows exists for prediction, characterization, and differential expression analysis of circRNAs, none of them complying with computational reproducibility requirements. We developed Docker4Circ for the complete analysis of circRNAs from RNA-Seq data. Docker4Circ runs a comprehensive analysis of circRNAs in human and model organisms, including: circRNAs prediction; classification and annotation using six public databases; back-splice sequence reconstruction; internal alternative splicing of circularizing exons; alignment-free circRNAs quantification from RNA-Seq reads; and differential expression analysis. Docker4Circ makes circRNAs analysis easier and more accessible thanks to: (i) its R interface; (ii) encapsulation of computational tasks into docker images; (iii) user-friendly Java GUI Interface availability; and (iv) no need of advanced bash scripting skills for correct use. Furthermore, Docker4Circ ensures a reproducible analysis since all its tasks are embedded into a docker image following the guidelines provided by Reproducible Bioinformatics Project

Docker4Circ: A Framework for the Reproducible Characterization of circRNAs from RNA-Seq Data

Recent improvements in cost-effectiveness of high-throughput technologies has allowed RNA sequencing of total transcriptomes suitable for evaluating the expression and regulation of circRNAs, a relatively novel class of transcript isoforms with suggested roles in transcriptional and post-transcriptional gene expression regulation, as well as their possible use as biomarkers, due to their deregulation in various human diseases. A limited number of integrated workflows exists for prediction, characterization, and differential expression analysis of circRNAs, none of them complying with computational reproducibility requirements. We developed Docker4Circ for the complete analysis of circRNAs from RNA-Seq data. Docker4Circ runs a comprehensive analysis of circRNAs in human and model organisms, including: circRNAs prediction; classification and annotation using six public databases; back-splice sequence reconstruction; internal alternative splicing of circularizing exons; alignment-free circRNAs quantification from RNA-Seq reads; and differential expression analysis. Docker4Circ makes circRNAs analysis easier and more accessible thanks to: (i) its R interface; (ii) encapsulation of computational tasks into docker images; (iii) user-friendly Java GUI Interface availability; and (iv) no need of advanced bash scripting skills for correct use. Furthermore, Docker4Circ ensures a reproducible analysis since all its tasks are embedded into a docker image following the guidelines provided by Reproducible Bioinformatics Project

Métodos de campo para o estudo de formigas em cultivo de cana-de-açúcar na região sudeste do Brasil

The harvest of sugarcane is still traditionally done manually with the burning of straw in most cultivated areas in Brazil. However, burning has been gradually eliminated with the relatively recent use of mechanical harvesting. This will result in significant changes in the agroecosystem, as the straw will remain in the field. No investigation on Formicidae found in sugarcane plantations in Southeastern Brazil harvested by this new system has been done yet. Because of their feeding habits, many species of this family may act as predators of several sugarcane pests. In this study, the sampling efficacy of pitfall traps, baits, and underground traps with two types of attractants were evaluated. Pitfall traps gave the largest richness, while abundance was the highest from baiting. Community composition and structure differed in relation to the sampling methods used. The myrmecofauna collected with the same method with different baits was similar. Pitfall trapping was the most efficient method in this type of ecosystem; and sardine, the best attractant, due to its easy handing in the field.A colheita de cana-de-açúcar é efetuada manualmente e com a queima da palha em grande parte da área de cultivo. Porém, esse manejo deverá ser completamente substituído pela mecanizado. O emprego desse sistema de colheita é relativamente recente e pode resultar em alterações significativas no agroecossistema, em função da manutenção da palha no ambiente. Descrições sobre métodos de coleta de Formicidae, cujas espécies podem ser predadoras de diversas pragas da cultura, ainda são inexistentes em agroecossistemas que usam esse novo tipo de manejo. Assim, o objetivo do trabalho foi avaliar o uso de diferentes métodos de coleta: pitfall, isca e armadilhas subterrâneas; sendo os dois últimos com dois tipos de atrativos. A maior riqueza foi obtida com pitfall e a maior abundância com isca; a composição e a estrutura das comunidades diferem em relação ao método usado. A fauna coletada com um mesmo método, porém com atrativos diferentes, é similar. O uso de pitfall proporciona a amostragem da fauna predadora do cultivo, o que é importante para os programas de controle natural de pragas; e para quantificar a abundância da maior parte dessa fauna, a sardinha é o melhor material atrativo, devido à facilidade de manipulação no campo