Optymalizacja procesów transferu energii i transferu elektronowego w biofotowoltaicznych nanourządzeniach zawierających fotosystem I oraz cytochrom c553 z ekstremofilnego krasnorostu Cyanidioschyzon merolae

One of the biggest challenges of modern-day solar technologies is to develop carbon-neutral, efficient and sustainable systems for solar energy conversion into electricity and fuel. Over the last two decades there has been a growing impact of ‘green’ solar conversion technologies based on the natural solar energy converters, such as the robust extremophilic photosystem I (PSI) and its associated protein cofactors. The main bottleneck of the currently available biophotovoltaic and solar-to-fuel technologies is the low power conversion efficiency of the available devices due to wasteful charge recombination reactions at the interfaces between the working modules, as well as instability of the organic and inorganic components. This thesis describes the development of three novel approaches to improve energy and electron transfer in PSI-based biophotoelectrodes and plasmonic nanostructures: (1) construction of all-solid-state mediatorless biophotovoltaic devices incorporating p-doped silicon substrate, extremophilic robust PSI complex and its associated light harvesting antenna (PSI-LHCI) in conjunction with its natural electron donor cytochrome c553 (cyt c553) from a red microalga Cyanidioschyzon merolae and (2), biofunctionalization of the silver nanowires (AgNWs) with a highly organised architecture of the cyt c553/PSI-LHCI assembly for the significant improvement of absorption cross-section of the C. merolae PSI-LHCI complex due to plasmonic interactions between the distinct subpool of chlorophylls (Chls) and AgNWs nanoconstructs. The third (3) approach was based on development of the photo-driven in vitro hydrogen production system following hybridisation of the robust extremophilic PSI-LHCI complex with the novel and established proton reducing catalysts (PRC). The last approach has led to generation of molecular hydrogen with TOF of 521 mol H2 (mol PSI)-1 min-1 and 729 mol H2 (mol PSI)-1 min-1 for the hybrid systems of PSI-LHCI with cobaloxime and the DuBois-type mononuclear nickel proton reduction catalysts, respectively. The TOF values for biophotocatalytic H2 production obtained in this study were 3-fold and 16.6-fold higher than those published for cyanobacterial PSI/PRC hybrid systems employing cobaloxime and a similar Ni mononuclear PRC, respectively. Construction of all-solid-state mediatorless PSI-based nanodevices was facilitated by biopassivation of the p-doped Si substrate with His6-tagged cyt c553, as evidenced by significant lowering of the inherent dark saturation current (J0), a well-known semiconductor surface recombination parameter. Five distinct variants of cyt c553 were obtained by genetically engineering the specific linker peptides of 0-19 amino acids in length between the cyt c553 holoprotein and a C-terminal His6-tag, the latter being the affinity ‘anchor’ used for specific immobilisation of this protein on the semiconductor surface. The calculated 2D Gibbs free energy maps for all the five cyt c553 variants and the protein lacking any peptide linker showed a much higher number of thermodynamically feasible conformations for the cyt c variants containing longer linker peptides upon their specific immobilisation on the Si surface. The bioinformatic calculations were verified by constructing the respective cyt c553/Si bioelectrodes and measuring their dark current-voltage (J-V) characteristics to determine the degree of p-doped Si surface passivation, measured by minimisation of the J0 recombination parameter. The combined bioinformatic and J-V analyses indicated that the cyt c553 variants with longer linker peptides, up to 19AA in length, allowed for more structural flexibility of immobilised cyt c553 in terms of both, orientation and distance of the haem group with respect to the Si surface, resulting in efficient biopassivation of this semiconductor substrate. This molecular approach has allowed for the developing of an alternative, cheap and facile route for significant reduction of the inherent minority charge recombination at the p-doped Si surface. To improve direct electron transfer within all-solid state PSI-based nanodevices, the specific His6-tagged cyt c553 variants, generated in this study, were attached to the Ni-NTA-functionalised p-doped Si surface prior to incorporation of the PSI-LHCI photoactive layer. Such nanoarchitecture resulted in an open-circuit potential increment of 333 μV for the specific PSI-LHCI/cyt c553/Si nanodevice compared to the control device devoid of cyt c553. Moreover, the all-solid state mediatorless PSI-LHCI-based devices produced photocurrents in the range of 104-234 μA/cm2 when a bias of -0.25 V was applied, demonstrating one of the highest photocurrents for this type of solid-state devices reported to date. The power conversion efficiency of the PSI-LHCI/p-doped Si devices was 20-fold higher when 19AA variant of cyt c553 was incorporated as the biological conductive interface between the PSI-LHCI photoactive module and the substrate, demonstrating the significant role of this cyt variant for improving direct electron transfer within the PSI-based all-solid-state mediatorless biophotovoltaic device. In a complementary line of research, it was demonstrated that the highly controlled assembly of C. merolae PSI-LHCI complex on plasmon-generating AgNWs substantially improved the optical functionality of such a novel biohybrid nanostructure. By comparing fluorescence intensities measured for PSI-LHCI complex randomly oriented on AgNWs and the results obtained for the PSI-LHCI/cyt c553 bioconjugate with AgNWs it was concluded that the specific binding of PSI-LHCI complex with the defined uniform orientation yields selective excitation of a pool of Chls that are otherwise almost non-absorbing. This is remarkable, as this work shows for the first time that plasmonic excitations in metallic nanostructures not only can be used to enhance native absorption of photosynthetic pigments, but also, by employing cyt c553 as the conjugation cofactor, to activate the specific Chl pools as the absorbing sites, only when the uniform and well-defined orientation of PSI-LHCI complex with respect to plasmonic nanostructures is achieved. This innovative approach paves the way for the next generation solar energy-converting technologies to outperform the reported-to-date biohybrid devices with respect to power conversion efficiency.Jednym z głównych wyzwań technologicznych jest opracowanie wydajnych i odnawialnych systemów konwersji energii słonecznej w elektryczność i paliwo, stosując zerowy bilans emisji związków węgla. W ciągu ostatnich dwóch dekad nastąpił znaczący postęp w zastosowaniu “zielonych” technologii biofotowoltaicznych, opartych na naturalnych białkach absorbujących energię słoneczną, takich jak fotosystem I (PSI) wraz ze związanymi z nim kompleksami antenowymi i kofaktorami transportu elektronowego. Głównym ograniczeniem obecnych urządzeń fotowoltaicznych jest ich niska wydajność kwantowa, związana z procesami rekombinacji ładunku w interfejsach pomiędzy modułami tych urządzeń, jak również ograniczona stabilność zastosowanych jak dotąd biologicznych i syntetycznych komponentów. W ramach niniejszej rozprawy doktorskiej opracowano nowatorską technologię, polegającą na zastosowaniu wysokostabilnego PSI oraz naturalnego donora elektronów dla tego kompleksu, cytochromu c553 (cyt c553), wyizolowanych z ekstremofilnego krasnorostu Cyanidioschyzon merolae, do konstrukcji trzech typów nanourządzeń biofotowoltaicznych: (1), biofotoogniw w stałej konfiguracji (ang., all-solid-state), zawierających domieszkowany pozytywnie półprzewodnikowy substrat krzemowy (ang., p-doped Si, p-Si) wraz z warstwami fotoaktywnego kompleksu PSI i cyt c553; (2), plazmonowych srebrnych bionanodrutów (AgNWs), funkcjonalizowanych wysokouporządkowaną nanoarchitekturą monowarstw PSI i cyt c553, oraz (3), systemu fotokatalitycznej produkcji wodoru cząsteczkowego in vitro z zastosowaniem kompleksów hybrydowych PSI wraz z syntetycznymi katalizatorami redukcji protonów (ang., proton reducing catalysts, PRC). W przypadku ostatniego z powyższych systemów, optymalizacja biofotokatalitycznej produkcji wodoru cząsteczkowego z zastosowaniem systemów hybrydowych z PSI i PRC, opartych na kobaloksymie i niklowym katalizatorze mononuklearnym typu DuBois, precypitowanych na powierzchni PSI w roztworze wodnym, pozwoliła na osiągnięcie aktywności wydzielania wodoru odpowiednio, 521 moli H2 (mol PSI)-1 min-1 oraz 729 moli H2 (mol PSI)-1 min-1, przewyższając tym samym 3-17-krotnie aktywność wydzielania wodoru w podobnych systemach biohybrydowych i warunkach pomiarowych. Poraz pierwszy zastosowano cyt c553 z C-terminalną metką His6 do biopasywacji półprzewodnikowego substratu p-Si, mierzonej minimalizacją parametru rekombinacji powierzchniowej J0. Poprzez inżynierię genetyczną sklonowano i wyrażono w E. coli 5 różnych wariantów cyt c553, z których 4 zawierały w swej strukturze sekwencje peptydowe o długości 5-19 aminokwasów (AA), aby zbadać ich wpływ na procesy rekombinacji ładunku w obrębie elektrody krzemowej. Peptydy te zostały wstawione pomiędzy holobiałkiem a metką His6, którą zastosowano do unieruchomienia każdego z wariantów cyt c553 na powierzchni elektrody. Obliczenie energii swobodnej Gibbsa pozwoliło na utworzenie konformacyjnych map 2D dla każdego z wariantów, w których pokazano, iż warianty z semi-helikalnym peptydem 19AA przyjmują znacząco większą liczbę termodynamicznie możliwych konformacji na powierzchni elektrody pod względem odległości i kąta nachylenia grupy hemowej w stosunku do powierzchni elektrody. Bioinformatyczna analiza została potwierdzona poprzez ciemniową charakterystykę prądowo-napięciową (J-V) utworzonych odpowiednio bioelektrod krzemowo-cytochromowych. Stwierdzono, że warianty cyt c553 z dłuższymi peptydami pomiędzy metką His6 a holobiałkiem efektywnie minimalizują prądy ciemniowe krzemowego substratu, najprawdopodobniej dzięki istnieniu większej ilości termodynamicznie zoptymalizowanych konformacji cytochromu, pozwalających na minimalizację rekombinacji ładunku powierzchniowego substratu. Funkcjonalizacja elektrody p-Si wariantem cyt c553, charakteryzującym się największym stopniem swobody orientacji grupy hemowej w stosunku powierzchni elektrody krzemowej, pozwoliła na efektywną biopasywację tego półprzewodnikowego substratu poprzez minimalizację parametru J0, co z kolei pozwoliło na zwiększenie parametru Voc o 333 μV w biofotoogniwach typu PSI/cyt c553/p-Si, w porównaniu do kontroli zawierającej jedynie PSI/p-Si. Uzyskano fotoprądy w stałych biofotoogniwach PSI/p-Si w zakresie 104-234 μA cm-2 (przy nadpotencjale -0.25 V), co należy do jednych z najwyższych wartości fotoprądów wygenerowanych przez stałe biofotoogniwa z PSI, w podobnych warunkach pomiarowych. Jednocześnie wydajność konwersji energii słonecznej w fotoogniwach typu PSI-LHCI/cyt c553/p-Si była 20-krotnie wyższa, w obecności wariantu cyt c553 19AA, zastosowanego w tych urządzeniech jako biologiczna warstwa biopasywacji substratu krzemowego oraz warstwa kondukcyjna pomiędzy substratem a PSI. Tym samym wykazano, że ów wariant może być zastosowany w urządzeniach biofotowoltaicznych do zwiększenia transferu elektronowego pomiędzy substratem a PSI. W równoległym i komplementarnym kierunku badań, zastosowanie równomiernej i specyficznie ukierunkowanej nanoarchitektury fotoaktywnej warstwy PSI na plazmonowych nanostrukturach metalicznych AgNWs, sfunkcjonalizowanych uprzednio cyt c553, pozwoliło na znaczące zwiększenie efektywnej absorpcji PSI, w zakresie spektralnym, w którym PSI jest nieaktywny in vivo, poprzez aktywację specyficznej puli tzw. czerwonych cząsteczek chlorofilu w obrębie fluoroforów PSI. Tym samym pokazano, że oddziaływania plazmonowe mogą być efektywnie zastosowane nie tylko do zwiększenia całkowitej absorpcji fotoaktywnych kompleksów białkowych, ale również do aktywacji spektralnej specyficznych pigmentów, wyłącznie w obrębie wysokouporządkowanej i zorientowanej nanoarchitektury tych fotokompleksów na nanokonstruktach plazmonowych. Powyższe nowatorskie podejście badawcze może być w przyszłości zastosowane do konstrukcji nowej generacji urządzeń biofotowoltaicznych o zwiększonej wydajności konwersji energii słonecznej

Recuperacions de Motacillidae i Turdidae (Aves : Passeriformes) a Castelló (est d’Espanya)

L’estudi de la migració de les aus es pot dur a terme des de diferents aproximacions. Una de les mésfructíferes és el marcatge amb anelles, que consisteix a capturar les aus per prendre’ls una sèrie dedades biomètriques i de condició corporal i marcar els exemplars abans d’alliberar-los, de manera quecas de tornar-los a capturar aporten informació sobre els seus moviments.L’anàlisi d’aquestes dades permet definir l’origen de les poblacions d’aus migrants, conèixer si existeixendiferències en la migració entre classes d’edat o sexe, estimar la velocitat de vol i altres dades d’interès.El present treball analitza les recuperacions de vuit espècies d’aus passeriformes a la província deCastelló: cuetet, cueta blanca, pit-blau, cul-roig, cul-roig real, merla comuna, tord comú i tord ala-roig.La principal font de dades és la caça, seguida de l’activitat científica del marcatge d’aus. Per zones, ellitoral i els illots Columbrets aglutinen el màxim nombre de recuperacions. Per a cada espècie s’analitzal’àrea d’origen de les poblacions nidificants i migrants, s’estudien diferències per edat i sexe i s’aportendades de velocitat de vol, longevitat i fenologia.En este article s’analitzen per primera vegada alguns detalls de la migració de les espècies esmentadesmillorant el coneixement general de què es disposa sobre les poblacions migrants d’aquestes espèciesa la provincia de Castelló.Recoveries of Motacillidae and Turdidae (Aves : Passeriformes) in Castellón (eastern Spain)Bird migration can be studied using differet methods. One of the most successful approaches is birdringing. This method consists in catching birds to mark and to study them taking a series of biometricaland body condition data. After release, if the bird is catched again, the ring provides importantinformation of their movements.The analysis of these data leads us to know the origin of the populations of migratory birds, and thedifferences in migration timing between age and sex classes, or to estimate the flying speed and otherinteresting aspects. In this paper we analyze the recoveries of eight passerine bird species in Castellónprovince: Yellow Wagtail, White Wagtail, Bluethroat, Black Redstart, Common Redstart, Blackbird,Song Thrush and Redwing.The main source of recoveries is hunting activity, followed by ringing related to scientific activity. Thehighest numbers of recoveries come from coastal areas and the Columbretes islands. For each specieswe provide information about area of origin of the breeding and the migrant populations, age andgender differences, flight speed, longevity and phenology.This paper analyzes and discussess for the first time some details of the migration of the speciesmentioned above, improving the general knowledge that we have about the migranting populations ofthese species in Castellón

Análisis de las relaciones comerciales, en el marco del TIC, entre Colombia y Cánada

ResumenEl presente trabajo analiza las relaciones comerciales, en el marco de las negociacionespara la firma del Tratado de Libre Comercio (TLC), entre Colombia y Canadá, considerandoel retraso en la implementación del TLC con Estados Unidos. Se pretendemostrar la importancia del incremento de las relaciones económicas entre Colombia yCanadá y su potencial para mejorar el bienestar económico. A lo largo del documentose estudia la forma en que Colombia se inserta en los mercados internacionales, y seencuentra que el TLC entre ambos países constituye un mecanismo útil para dinamizarsu inserción en los mercados internacionales. Colombia sostiene una base exportadoratodavía muy dependiente de las exportaciones tradicionales, la cual coexiste con unaplataforma exportadora de bienes industriales escasamente desarrollada y poco diversificadaen destinos. Para convertir el comercio en una importante fuerza dinamizadoradel desarrollo económico del país se deben buscar medios que permitan modernizarla economía y convertir a Colombia en un país más competitivo. El TLC con Canadáes una buena herramienta para mantener el buen comportamiento que ha mostradonuestro comercio internacional en los últimos años, y demostrar las intenciones deColombia de participar en el proceso de globalización en forma activa.Jai me Rafael Ahcar Olmos , David Bae za Guti érre z44 Econ. Gest. Desarro. Cali (Colombia) N°. 8 43 - 71 Diciembre - 2009Palabras Claves: Tratado de Libre Comercio, Comercio Internacional, Canadá,Colombia, Integración Económica.Tratado de Libre Comercio, Comercio Internacional, Canadá,Colombia, Integración Económica.

Targeting the Insulin-Like Growth Factor Pathway in Rhabdomyosarcomas: Rationale and Future Perspectives

Rhabdomyosarcomas (RMS) are a heterogeneous group of tumors that share features of skeletal myogenesis and represent the most common pediatric soft tissue sarcoma. Even though significant advances have been achieved in RMS treatment, prognosis remains very poor for many patients. Several elements of the Insulin-like Growth Factor (IGF) pathway are involved in sarcomas, including RMS. The IGF2 ligand is highly expressed in most, if not all, RMS, and frequent overexpression of the receptor IGF1R is also found. This is confirmed here through mining expression profiling data of a large series of RMS samples. IGF signaling is implicated in the genesis, growth, proliferation, and metastasis of RMS. Blockade of this pathway is therefore a potential therapeutic strategy for the treatment of RMS. In this paper we examine the biological rationale for targeting the IGF pathway in RMS as well as the current associated preclinical and clinical experience

Transmutación

Transmutación, es un trabajo de final de grado, que nace a partir de la idea de expandir los límites de la pintura. Desde una perspectiva experimental y práctica, se materializan un conjunto de objetos pictóricos que plantean temas de percepción, donde se relacionan la forma, el espacio y el movimiento, a través del plegado del soporte. Con todo, se pretende estudiar las relaciones que existen entre lo escultórico y lo pictórico, desde un enfoque artístico que va obteniendo respuestas paulatinas a lo largo de la práctica en el taller. En definitiva, se invita a percibir la pintura como una experiencia procesual, tratando con ello, de reflexionar acerca de prácticas artísticas contemporáneas dentro de un marco teórico acotado.Transmutation is a bachelor¿s Final Thesis developed with painting, in which the concept of folding materials is implemented. The result is a network of several pieces being placed between sculpture and painting. Everything is projected in an artistic way, in order to get answers along the studio. The project aims to explore the painting in an experimental way, speaking about perception, shape, space and movement.Payá Olmos, D. (2019). Transmutación. http://hdl.handle.net/10251/124486TFG

Desarrollo de herramientas para mejorar el mantenimiento y análisis de resultados de pruebas automatizadas usando Protractor

[ES] En este trabajo se explora la necesidad de la mejora en las herramientas de apoyo a pruebas de sistema basadas en Protractor para aplicaciones web. Para ello, lleva a cabo un desarrollo para mejorar la trazabilidad y facilitar la aplicación de los principios de desarrollo SOLID y DRY con la creación de una herramienta específica y un framework ad-hoc. Todo esto, combinado, pretende mejorar la mantenibilidad de las suites de pruebas basadas en Protractor.[EN] This paper explores the need of better test support tools based on Protractor for web applications. It performs a development to enhance the tests traceability and to ease the application of the DRY and SOLID development principles with the creation of a specific tool and an ad-hoc framework. All of this, together, aims to enhance the maintainability of Protractor-based testing suites.Olmos Garrido, D. (2019). Desarrollo de herramientas para mejorar el mantenimiento y análisis de resultados de pruebas automatizadas usando Protractor. http://hdl.handle.net/10251/133837TFG

Foreigners in Almeria: Target Language and Written Code

En España existe una realidad multilingüe que se ha visto multiplicada con la llegada de extranjeros. Con este trabajo pretendemos realizar un análisis de dicha realidad, tras la construcción del Índice de Competencias Lingüísticas en Español (ICLE) a partir de las distintas destrezas de producción y comprensión, haciendo un especial hincapié en el plano de la escritura, dada su relevancia en el contexto educativo. Los datos se obtienen a partir de la administración de una encuesta a la población extranjera asentada en la provincia de Almería de entre 14 y 18 años. Los resultados muestran que el nivel adquirido por éstos es inferior al obtenido por el alumnado autóctono.Además, entre los propios extranjeros existen diferencias importantes atendiendo al origen y la generación