No road is long with good company. What factors affect Ph.D. student’s satisfaction with their supervisor?

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Xenology of beta-lactamases: association of its genetic sources and putative pleiotropism

Tese de mestrado. Microbiologia Aplicada. Universidade de Lisboa, Faculdade de Ciências, 2013Em bactérias Gram-negativas, a fase final da síntese do peptidoglicano ocorre no lado periplasmático da membrana celular, envolvendo reacções de carboxipeptidação e transpeptidação mediadas por DD-peptidases membranares. Estas enzimas pertencem a uma família de proteínas conhecidas colectivamente como Penicillin-Binding Proteins (PBPs). As PBPs constituem o alvo preferencial dos antibióticos β-lactâmicos. A molécula do β-lactâmico actua como análogo do substrato enzimático, formando um complexo covalente acil-enzima muito estável, uma reacção que é irreversível e que resulta na inactivação da enzima. Consequentemente, dá-se o bloqueio da biossíntese da parede celular, o que pode resultar em lesões, perda de permeabilidade selectiva, e mesmo na lise celular. As bactérias têm a capacidade de detectar interferências no metabolismo da sua parece celular e traduzir o stress resultante em sinais que induzem respostas defensivas. No decurso da sua evolução, as bactérias desenvolveram várias estratégias para lidar com os efeitos prejudiciais dos antibióticos, como os β-lactâmicos. Em Gram-negativas de relevância clínica, o mecanismo mais importante e frequente de resistência aos β-lactâmicos consiste na produção de β-lactamases. Estas enzimas hidrolisam a ligação amida do anel β-lactâmico, destruindo o local de ligação às PBPs bacterianas e inactivando assim o seu efeito antimicrobiano. Algumas β-lactamases requerem a ligação a iões zinco (Zn2+) para romper o anel β -lactâmico, mas a maioria das enzimas são serina-hidrolases. Semelhantemente às PBPs, as serina-enzimas têm um motivo conservado Ser-x-x- Lys, constituindo a serina o resíduo do sítio activo. Apesar de partilharem uma estrutura semelhante ao nível do sítio activo, a ligação da PBP ao substrato β-lactâmico (via resíduo de serina) inactiva a enzima, ao passo que o mesmo substrato é hidrolisado pela β -lactamase, sendo a enzima liberta. As serina-β-lactamases cromossomais podem ter evoluído a partir das PBPs, com quem partilham algumas homologia de sequência, ou apresentarem uma evolução paralela associada a pleiotropia funcional. Neste caso, estas enzimas teriam sido seleccionadas pela função secundária, associada ao consumo de antimicrobianos. Esta hipótese é apoiada pelo facto dos genes que codificam as β-lactamases serem geneticamente conservados, e a sua expressão se encontrar associada a mecanismos fisiológicos responsáveis pelo arranjo da parede celular. A evolução destes genes pode ter sido assim possível devido a pressões selectivas exercidas por organismos produtores de β-lactâmicos presentes no solo, ou pela importância pleiotrópica da sua função primária na fisiologia microbiana. Contudo, o uso clínico actual dos β-lactâmicos ser o principal factor selectivo a influenciar o isolamento de β-lactamases em organismos patogénicos. Actualmente, as β-lactamases são classificadas de acordo com a sua estrutura primária (classificação de Ambler) ou com a sua função (classificação de Bush-Jacoby-Medeiros). A classificação de Ambler divide estas enzimas em quatro classes (A – D), com base em motivos de aminoácidos conservados. As enzimas das classes A, C e D são serina-β-lactamases, enquanto que as enzimas da classe B são conhecidas como Metalo-β-lactamases (MBLs). O esquema de classificação de Bush-Jacoby- Medeiros, por sua vez, baseia-se na similaridade funcional (perfil de substrato e inibição) das enzimas incluídas em cada classe do esquema de classificação de Ambler. Este sistema compreende quatro grupos funcionais principais (1 – 4), com vários subgrupos dentro do grupo 2 (a – f). As enzimas do grupo 1 pertencem à classe C e hidrolisam preferencialmente cefalosporinas, não sendo normalmente inibidas pelo ácido clavulânico ou por tazobactam. Em bactérias Gram-negativas, as cefalosporinases cromossomais mais relevantes constituem o grupo de enzimas conhecidas colectivamente como β-lactamases AmpC (AmpCs). A informação existente sugere uma ligação estreita entre a indução destas enzimas e a reciclagem do peptidoglicano. Neste caso, a hidrólise de β-lactâmicos teria sido uma resposta evolutiva à pressão de selecção efectuada pelas cefalosporinas, de modo a proteger as bactérias da sua acção antimicrobiana. De facto, as AmpC cromossomais são expressas frequentemente como enzimas induzíveis, em resposta à exposição a β-lactâmicos. Estas enzimas não contribuem significativamente para a resistência clínica a estes antibióticos, uma vez que são normalmente expressas a baixos níveis, mas podem causar complicações terapêuticas severas caso os seus genes sejam translocados para plasmídeos. Recentemente, foram identificadas cefalosporinases de espectro hidrolítico alargado, com susceptibilidade reduzida a todo o tipo de cefalosporinas, incluindo as de quarta-geração (ex. cefepima e cefepiroma). Estas AmpCs de amplo espectro (ESACs) encontram-se relacionadas estruturalmente com as AmpC do grupo 1, como resultado de substituições, inserções e delecções de aminoácidos, e encontram-se reunidas no grupo 1e. A disseminação deste tipo de enzimas pode comprometer a utilidade clínica da maioria dos β-lactâmicos. O grupo 2 inclui β-lactamases pertencentes às classes A e D. Estas enzimas têm mais afinidade para o ácido clavulânico do que para o tazobactam. Destacam-se as β-lactamases de espectro alargado (ESBLs) do subgrupo 2be, as quais derivam das enzimas do subgrupo 2b por apenas algumas substituições de aminoácidos. As ESBLs pertencem à classe A e, à semelhança de algumas enzimas do grupo 1, são capazes de hidrolisar cefalosporinas de quarta-geração. Contudo, as ESBL são susceptíveis ao ácido clavulânico e ao tazobactam, contrariamente às cefalosporinases do grupo 1. Nesta dissertação, o termo “ESBL” foi extendido às β-lactamases da classe D que se encontram reunidas no subgrupo 2de. Estas enzimas derivam das oxacilinases (OXAs) do subgrupo 2d e conseguem hidrolisar cefalosporinas de quarta-geração, retendo igualmente a capacidade de hidrolisar cloxacilina (ou oxacilina). As MBLs da classe B encontram-se reunidas no grupo 3, sendo inibidas distintivamente pelo EDTA, mas não pelo ácido clavulânico ou pelo tazobactam. À excepção dos monobactamos (ex. aztreonam), que são hidrolisados pelas serina-enzimas, as metalo-enzimas conseguem hidrolisar todos as classes de β-lactâmicos. As MBLs encontram-se actualmente subdivididas em três subclasses estruturais (B1, B2 e B3), as quais se encontram alinhadas com dois subgrupos funcionais (3a e 3b), com base em similaridades funcionais. As enzimas do subgrupo 3a (subclasses B1 e B3) requerem a ligação de dois iões Zn2+ ao seu sítio activo para o desempenho da sua actividade hidrolítica de amplo espectro. Pelo contrário, as enzimas do subgrupo 3b (subclasse B2) são inibidas se ocorrer a ligação a um segundo ião Zn2+. Estas metalo-enzimas possuem um espectro hidrolítico reduzido, actuando preferencialmente sobre carbapenemos. As primeiras MBLs descritas foram identificadas em bactérias Gram-negativas de origem ambiental, sendo na sua maioria enzimas cromossomais e induzíveis, associadas provavelmente a uma outra função metabólica ainda desconhecida. Estas enzimas apresentam distribuição ubiquitária e são reconhecidas actualmente como o reservatório mais importante destes genes de resistência. No entanto, as bactérias que as produzem são geralmente patogénios oportunistas, não associados frequentemente a infecções nosocomiais graves. De facto, são as metalo-enzimas encontradas em elementos transmissíveis, particularmente em integrões ou plasmídeos, que se encontram disseminadas globalmente em bactérias patogénicas de relevância clínica. Assim sendo, é de extrema importância científica e de Saúde Pública a real compreensão do modelo de evolução destas enzimas, como também a identificação dos reservatórios genéticos e avaliação do seu potencial na emergência de novas enzimas hidrolíticas de β-lactâmicos. O presente estudo teve por objectivo clarificar as relações evolutivas entre as diferentes classes de β-lactamases, e também procurar compreender como elas se tornaram nas enzimas hidrolíticas de β-lactâmicos dos dias de hoje. Para tal, recorreu-se à análise filogenética e funcional de sequências nucleotídicas e aminoacídicas destas enzimas. Inicialmente, foram alinhadas 61 sequências aminoacídicas de β-lactamases de origem cromossomal, as quais foram posteriormente sujeitas a análise filogenética, recorrendo-se ao método da máxima parcimónia (MP). O critério de selecção destas sequências consistiu em reunir enzimas representativas de cada classe molecular de Ambler e grupo funcional de Bush-Jacoby-Medeiros descritos actualmente, de acordo com os respectivos esquemas de classificação. A partir da árvore filogenética inferida, foi possível organizar as sequências de β-lactamases em 8 grupos (ou clusters) (α – θ), os quais revelaram ser consistentes com os agrupamentos de classificação molecular e funcional em vigor para estas enzimas. Enzimas representativas de cada cluster foram então utilizadas para pesquisar proteínas ortólogas nas bases de dados públicas. A filogenia destas sequências foi reconstruída, igualmente, através da abordagem MP. A análise filogenética revelou que a maior parte dos ortólogos putativos surgiu recentemente, juntamente com as β-lactamases com as quais aparentam estar mais relacionados, visto haver pouca divergência em relação ao ancestral comum a partir do qual ocorreu o evento de especiação. Existem também ramos na árvore mais longos, particularmente no grupo das OXAs, os quais representam um grau de divergência mais elevado, resultante de um maior número de substituições de aminoácidos. Estes resultados sugerem que as oxacilinases podem ter surgido na fase inicial da evolução das β-lactamases. Uma vez que a similaridade por homologia nem sempre é sinónimo de funções idênticas, a inferência de homologia pode não ser suficiente para efectuar previsões funcionais rigorosas. Assim sendo, recorreu-se às ferramentas InterProScan e CDD para a anotação funcional das sequências representativas de cada cluster e dos seus ortólogos putativos. Esta análise funcional revelou que todos os ortólogos putativos partilham alguns domínios conservados com a mesma superfamília de β-lactamases com quem aparentam estar relacionados. Estes domínios funcionais encontram-se relacionados com actividade hidrolítica de β-lactâmicos, o que sugere estarmos perante ortologia genuína. As metalo-enzimas da classe B e os seus ortólogos partilham um domínio funcional específico com outras enzimas da mesma superfamília, as glutationa tiolesterases. Estas enzimas hidrolisam S-D-lactoilglutationa em glutationa e D-ácido láctico, requerendo a ligação a dois iões Zn2+ como cofactor. Estes resultados sugerem a existência de uma possível pleiotropia funcional para as metalo-enzimas Por fim, foram estimados os rácios Ka/Ks para os genes codificantes das 61 β-lactamases cromossomais, visto que a identificação de selecção natural positiva poderia evidenciar alterações adaptativas na função. A filogenia destas sequências foi reconstruída, recorrendo-se ao método da máxima verosimilhança (ML). Um total de 8 genes revelou estar sob selecção positiva (Ka/Ks >1), o que pode indicar que as proteínas codificadas podem ter alterado a sua função, possivelmente devido à pressão selectiva dos β-lactâmicos. De facto, os genes que codificam as metalo-enzimas CAU-1 e Mbl1b de C. crescentus parecem enquadrar-se neste cenário, tendo sido sugerido que estas enzimas representam hidrolases ancestrais que foram seleccionadas positivamente em resposta à presença de β-lactâmicos produzidos por fungos no solo. Os resultados obtidos fortalecem esta hipótese, bem como a de pleiotropia funcional nas MBLs, evidenciada pelas previsões funcionais. O facto de se terem detectado genes que codificam para enzimas da família OXA sob selecção positiva, suporta a hipótese destas enzimas poderem ter tido uma função importante na fitness bacteriana, como referido anteriormente. Os genes que codificam as cefalosporinases de P. aeruginosa, PDC-1 e PDC-2, parecem partilhar um ancestral comum com as AmpCs. O facto destes genes aparentarem estar sob forte selecção positiva pode significar que a mutação que conferiu a vantagem selectiva na presença do β-lactâmico e, assim, a alteração na função, pode ter-se fixado no seu DNA. Observou-se um elevado grau de conservação no grupo das AmpCs, sugerido pelos baixos rácios Ka/Ks apresentados, o qual pode indicar que estes genes são essenciais para as bactérias e, como tal, evoluem mais lentamente do que os genes não-essenciais. De facto, foi sugerida a existência de uma relação estreita entre a indução das AmpCs e a reciclagem do peptidoglicano, antes da pressão selectiva imposta pelas cefalosporinas, o que pode significar que estas enzimas têm um papel crucial na fisiologia bacteriana. Apesar de por vezes óbvia, nem sempre é possível demonstrar a existência de pleiotropia funcional. Não obstante, esta propriedade parece desempenhar um papel fundamental na evolução dos genes das β-lactamases. De facto, pensa-se que o efeito pleiotrópico pode aumentar quando as bactérias se deparam com novos desafios selectivos, como é o caso dos antibióticos β-lactâmicos. Dependendo de como o novo caracter fenotípico (função) afecta a fitness bacteriana, os genes tornam-se pleiotrópicos ou especializados numa única função. Os resultados apresentados neste estudo contribuíram para o reconhecimento de um certo grau de pleiotropia funcional nas β-lactamases, e para uma maior compreensão de como estas proteínas podem ter evoluído e se tornado em enzimas específicas, responsáveis pela hidrólise de β-lactâmicos. Estudos adicionais combinando análise da sintenia de genes, alinhamentos estruturais, filogenias de genes individuais, interacções proteínaproteína e análises de recombinação e selecção, poderão ajudar a identificar e clarificar os processos evolutivos destas enzimas.In clinically important Gram-negative bacteria, the predominant mechanism for β-lactam resistance is the synthesis of β-lactamases. These enzymes hydrolyze the amide bond in the β-lactam ring of these antibiotics, inactivating their effect. A few β-lactamases are zinc-dependent hydrolases, or Metallo-β-lactamases, requiring at least one zinc ion for disrupting the β-lactam ring. However, most enzymes are serine hydrolases, operating via a serine-ester mechanism. The chromosomal serine β-lactamases may have evolved from the Penicillin-Binding Proteins, with whom they share sequence homologies, or present parallel evolution associated with functional pleiotropy, resulting from the selective pressures performed by β-lactam-producing organisms in the soil. However, the current clinical misuse of β-lactams seems to be the most important factor for the dissemination of β-lactam resistance among pathogenic bacteria. The present study aimed to clarify the evolutionary relationships between the β-lactamases, and to understand how they became the specific β-lactam-hydrolyzing enzymes nowadays. Phylogenetic and functional analysis from nucleotide and amino acid sequences was used. Phylogenies were reconstructed using Maximum Parsimony. Analysis revealed that most putative orthologs have arisen recently along with some already described β-lactamases, although a higher degree of divergence was evidenced for the oxacillinases, suggesting they may have evolved at the early stages of β-lactamase evolution. Functional predictions revealed that all putative orthologs share conserved domains with the β-lactamase superfamily with whom they seem more closely related. Putative pleiotropism was also evidenced for the metalloenzymes. Finally, Ka/Ks ratios were estimated. Eight β-lactamase genes were found to be under positive selection, suggesting possible adaptive changes in function. Overall, this study has contributed to the acknowledgement of some level of functional pleiotropy within the β-lactamases. Further studies combining analysis of gene synteny, structural alignments, phylogenies of individual genes, protein-protein interactions, and analyses of recombination and selection would help identify and clarify the evolutionary processes of such enzymes

MICROBIOLOGÍA Y RESISTENCIA ANTIMICROBIANA EN NEUMONÍA ASOCIADA A VENTILACIÓN MECÁNICA EN PACIENTES CON SARS-COV-2 EN EL SERVICIO DE UCI DEL CMIT.

La NAVM es una complicación frecuente en pacientes ventilados mecánicamente por SARS-CoV-2, con incidencia hasta 42-89%. Se desarrolla en pacientes ventilados mecánicamente al menos 48 horas, aumenta la estancia y costos hospitalarios. Cada hospital debe difundir resultados de antibiogramas, para conocer la microbiología local y la resistencia antimicrobiana, para guiar a los médicos con la elección optima de antibióticos y minimizar su uso innecesario, además de reducir la resistencia a los antibióticos.UAEM-El autor

Universities' attractiveness to students: The Darwinism effect

AbstractDue to significant government cuts to Higher Education funding in Southern European systems, their already underfunded universities were forced to increasingly compete for students as sources of additional revenue. Concurrently, families and students that continued to afford participation in Higher Education became more selective when choosing a university, realising the riskier investment that Higher Education participation had become. Through a competing destinations model and relying on all Italian private and public universities, this study finds that the competition forces characterising universities' attractiveness over the last decade have changed since the financial crisis of 2008. In a context of lower demand for Higher Education, the competition for students grew and universities in close proximity were better prepared to face the new challenges, leading to the growth of Higher Education clusters

The Research-Teaching Nexus: Not merely an enduring myth

For more than a century, whether or not the research-teaching nexus exists has remained an intensely debated issue in the global academy at both the conceptual and empirical levels. Situating teaching styles within the context of teaching, conceptualizing research agendas as a dimension of research, and using academic self-efficacy as a mediator, the present study empirically investigated the research-teaching nexus. Participants were 256 academics in science, technology, engineering, and mathematics (STEM) fields from all of the eight institutions funded by the University Grants Committee in Hong Kong. In the context of participating in the “Academic Profession in the Knowledge-based Society” (APIKS) international survey between late 2017 and early 2018, the participants responded to a short version of the Multi-Dimensional Research Agendas Inventory, a short version of the Research-Teaching Efficacy Inventory, and two scales from the Thinking Styles in Teaching Inventory. Results showed that academics’ research agendas statistically predicted their teaching styles – after age, gender, academic rank, and institutional ranking were considered. Furthermore,academic self-efficacy, especially research efficacy, provided a pathway from research agendas to one of the two teaching styles examined. Limitations and theoretical contributions of the research are discussed; and practical implications of the research findings are proposed for academics in STEM fields and for university senior managers.This research was funded by the General Research Fund (Grant number: 17604015) as administered by the University Grants Council of the Hong Kong Special Administrative Region, the People’s Republic of China

Can Latin America Move Forward after a Lost Decade in Technical Change? …Looking at Opportunities for Knowledge-based Change in Times of Increasing Uncertainty

In view of the current global context, which challenges are facing science- and technology-based developments and cooperation in a way to contribute for policies that stimulate localized learning, innovation and endogenous development in Latin America?This broad question has motivated the work behind the Special Issue introduced by this paper, which considers the development of case studies in selected Latin America regions. The analysis lead us to argue that value-based networks have the potential to make both public policies and markets more effective, promoting learning trajectories for the inclusive development of regions. But they require effective public investments to keep attracting and qualifying human resources, together with long-term developments towards technical industries and export capacity for emerging markets worldwide. Our analysis argues about the unique potential for further developing Latin America through strategic international, knowledge-based ventures, exploring the emerging role the internationalization of universities and scientific institutions may play at a global level. Above all, they require the systematic observation of science and technical change in international comparison, as well as a relational infrastructure for collective action, at an international level, in a context much influenced by a dynamic of change and a necessary balance between the creation and diffusion of knowledge towards the endogenous development of all parts involved. The role of Latin America Universities and science policies based on international cooperation are considered to be particularly important in this process

No road is long with good company. What factors affect Ph.D. student’s satisfaction with their supervisor?

Purpose – How frequently may be advisable for a supervisor to meet a PhD student? Are PhD students more satisfied if supervised by someone of the same gender, nationality or with common research interests? Thus far, we lack quantitative evidence regarding similar crucial aspects of managing PhD supervision. The goal of this study is hence to investigate what factors affect Ph.D. students' satisfaction about the professional and personal relationships with their supervisors. Design/methodology/approach – We focus on the characteristics of the interactions between the student and the supervisor, controlling for other important factors, namely, the supervisor's and student's traits, and the characteristics of the context. We employ survey responses from 971 Ph.D. students at two public, research-oriented and internationally renowned universities in Hong Kong and South Korea. Findings – The results show the importance of meeting the supervisor at least once per week. Students are more satisfied of the relationship with their supervisor when they have similar research interests, whereas a key finding is that similarity in terms of gender or nationality does not matter. We also found remarkable differences between disciplines in the level of satisfaction (up to 30%), and that students are more satisfied when the supervisor is strongly involved in international research, whereas satisfaction is negatively affected by the number of Ph.D. students supervised. Originality/value – The article's findings suggest that students are not more satisfied of their relationship with their supervisors when they have the same gender or nationality, whereas it is other traits of their interaction, such as the frequency of meetings and the similarity of research interest, which matter

Exploring Knowledge Types as Determinants of Preventive Behaviour and Diabetes Risk among Older People

The association between education and risk of getting diabetes is established in the context of primary prevention. Yet, the determinants that can account for this association are under-analysed, particularly regarding older people living in cities. This article addresses this gap in an explorative study (n=356), focusing in older people in vulnerable urban areas of Lisbon, Portugal. The analysis focuses on data drawn from interviews and surveys analysed by regression methods. The data includes variables accounting for socio-demographic condition, risk perception, risks of having diabetes based on FINDRISC scores, and habits related to modifiable risk factors. The analysis suggests that: 1) the role of education (a formal knowledge type) is connected with healthy lifestyles, underlining the role of values and social rules; 2) risk perceptions and factual knowledge per se do not seem to be the most adequate to foment behavioural change in older people; and 3) a knowledge typology is proposed for a first-step conceptual framework applied to the older, lower educated, urban populations. The article concludes that education’s social dimension has a strong effect on risk of developing diabetes than knowledge per se. This highlights the need of considering other aspects of preventing disease beyond the more often used traditional strategies. DOI: 10.5901/mjss.2016.v7n5p24

Percepciones de alumnos de enfermería sobre parejas serodiscordantes para el VIH/SIDA

This qualitative research aimed to identify undergraduate nursing students' perceptions on mixed-HIV-status couples. Social Representation Theory was used to get to know how the students feel, think and act towards HIV/aids serodiscordance. Six fourth-year nursing students were interviewed. Participants were between 20 and 26 years old. The "Projective Thematic Drawing" and a structure interview were used for data collection. Data were analyzed by means of "Thematic Content Analysis". The obtained data revealed the students' perceptions on serodiscordant couples. This study triggered future reflections/discussions on health education for mixed-HIV-status couples and nursing care.La finalidad de esta investigación cualitativa fue identificar como alumnos de pregrado en enfermería perciben parejas serodiscordantes. Se usó la Teoría de las Representaciones Sociales para el desarrollo de este estudio, buscando el sentir, pensar y actuar de los alumnos ante la serodiscordancia para el VIH/sida. Se entrevistó a seis alumnos del cuarto año con edad entre 20 y 26 años. La técnica proyectiva de dibujos temáticos y la entrevista estructurada fueron utilizadas para recopilar los datos, que fueron analizados mediante el análisis de contenido temático. Los datos obtenidos mostraron las representaciones de los alumnos sobre las parejas serodiscordantes. Este estudio disparó mayores discusiones/discusiones futuras sobre procesos de educación en salud para parejas serodiscordantes y la actuación de los enfermeros ante el tema.Trata-se de pesquisa qualitativa que teve por objetivo identificar as percepções de alunas de graduação em enfermagem sobre parcerias sorodiscordantes para o HIV/aids. Utilizou-se para o desenvolvimento deste estudo a Teoria das Representações Sociais, buscando o sentir, o pensar e o agir das alunas de enfermagem frente à sorodiscordância para o HIV/aids. Participaram seis entrevistadas com idades entre 20 e 26 anos, regularmente matriculadas no quarto ano do curso de graduação em enfermagem da UNIFESP. Os dados foram coletados pela "Técnica de Desenho Projetivo com Tema" e uma entrevista com roteiro estruturado. Foi realizada a análise com o uso da "Análise de Conteúdo tipo Temática". Os dados obtidos levaram às representações que as alunas de enfermagem possuem sobre parcerias discordantes para o HIV/aids. Contudo este estudo mostrou-se como disparador para maiores reflexões/discussões futuras sobre processos de educação em saúde a casais que vivenciam a sorodiscordância e a atuação de enfermagem frente a temática