On the computation of quantum characteristic exponents

A quantum characteristic exponent may be defined, with the same operational meaning as the classical Lyapunov exponent when the latter is expressed as a functional of densities. Existence conditions and supporting measure properties are discussed as well as the problems encountered in the numerical computation of the quantum exponents. Although an example of true quantum chaos may be exhibited, the taming effect of quantum mechanics on chaos is quite apparent in the computation of the quantum exponents. However, even when the exponents vanish, the functionals used for their definition may still provide a characterization of distinct complexity classes for quantum behavior.Comment: 11 pages Latex, 4 ps-figures. Phys. Lett. A, to appea

Development of a new cellular model for the visualization and study of GFAP oligomerization in living cells

Tese de mestrado, Neurociências, Faculdade de Medicina, Universidade de Lisboa, 2016Intermediate Filaments are one of the major components of the cell cytoskeleton. They have an important role during stress and tissue damage. In the central nervous system, astrocytes are the most abundant cell type, and GFAP is the main component of astrocytic filaments. GFAP is involved in the reaction of astrocytes to CNS damage and it is associated to several diseases inside and outside the CNS, such as Alexander Disease, Crohn’s Disease. Although GFAP was discovered in 1971, there is still no good model to study its oligomerization in living cells. The main goal of this study is to develop a new cellular model for the visualization and study of GFAP oligomerization in living cells. Our model is based on bimolecular fluorescence complementation (BiFC) assays, which have been widely used to study protein-protein interactions in living cells. Briefly, GFAP was fused to two nonfluorescent halves of the Venus yellow fluorescent protein. When GFAP dimerizes, the Venus halves should get together and reconstitute the fluorophore. Fluorescence should therefore be proportional to the amount of GFAP dimers/oligomers. We have tested three different BiFC pairs, but only one produced a fluorescence signal. However, its pattern of intracellular distribution does not match the normal GFAP fibrillary pattern. Instead, it produces a cytoplasmic signal with a rather heterogeneous distribution. When GFAP interacts with other proteins produces a different pattern specific of each interaction partner, producing aggregates in some cases. This suggests that GFAP behavior is only partially dependent on the tag, and can be modified by the intracellular context. Further studies with all the possible combinations of venus halves in both N- and C-termini, or within GFAP, are needed to know if a BiFC system for GFAP or other intermediate filaments is actually possible.O citoesqueleto desempenha um importante papel na sobrevivência e comportamento celular. É responsável pela organização espacial dos conteúdos celulares, conectando fisicamente e bioquimicamente a célula ao ambiente externo e gerando forças coordenadas que permitem a célula a alterar a sua forma e a mover-se. Os filamentos intermédios são um dos principais componentes do citoesqueleto celular. Estes têm um papel especialmente importante durante o stress e dano dos tecidos. No sistema nervoso central, os astrócitos são o tipo celular mais abundante. Os astrócitos têm funções importantes tanto na doença como na saúde. As ligações moleculares formadas pelos astrócitos guiam a migração dos axónios em desenvolvimento e alguns neuroblastos durante a formação da matéria branca e cinzenta. Os astrócitos também estão envolvidos na transmissão sinática, na maturação dos oligodendrócitos e na mielinização dos nervos. Em condições patologicas tais como doenças neurodegenerativas, os astrócitos reagem, tornam-se hipertróficos e proliferam para pôr límite ao dano. Se a barreira hematoencefalica é danificada, eles forman uma cicatriz e fecham a ferida, limitando assim a extensão da lessão. A proteina ácida fibrilar glial (GFAP) é a principal componente dos filamentos astrociticos. A GFAP está envolvida na reação dos astrócitos ao dano no sistema nervoso central e está associada a várias doenças dentro e fora do sistema nervos central, tais como a doença de Alexander ou a doença de Crohn’s. A GFAP é também o principal marcador para a identificação de astrócitos, e o seu promotor é utilizado de uma forma extensiva para a expressão de genes específicos em astrócitos. A GFAP tende a formar filamentos de 10 nm. Em primeiro lugar duas moléculas de GFAP ligam-se uma à outra e formam dímeros, que por sua vez ligam-se a outros dímeros dando origem a protofilamentos. Por último estes protofilamentos tendem a juntar-se e formar então os filamentos maturos. Quando a GFAP é sobreexpresa ou sofre mutações, como acontece em alguns tipos de cancro e na doença de Alexander, a GFAP forma agregados fibrilares patológicos conhecidos como fibras de Rosenthal. Apesar da GFAP ter sido descoberta em 1971 ainda não há um bom modelo que permita o estudo da sua oligomerização em células vivas. Até agora, todas as tentativas de visualização da oligomerização resultam em padrões difusos e de agregação da GFAP ao contrário do aspeto normal de filamentos intermédios. Com isto, o principal objetivo deste estudo é desenvolver um novo modelo celular para a visualização e estudo da oligomerização da GFAP em células vivas. O nosso modelo é baseado no sistema de ensaios de fluorescência por complementação bimolecular (BiFC) que tem sido amplamente utilizado para estudar interações entre proteínas em células vivas. Este sistema tem como base a utilização de duas metades não fluorescentes de uma proteína fluorescente que são acopladas a uma proteína de interesse. Aquando a interação das proteínas de interesse, as metades não fluorescentes vão interagir e reconstituir o fluoróforo. A fluorescência originada permite assim calcular, indiretamente, os níveis de dimerização da proteína e interesse e a localização intracelular dos dímeros. A criação do sistema é feita de uma maneira empírica, havendo uma série de possibilidades tanto no local de corte da proteína fluorescente como na localização destas em relação à proteína fluorescente. Diferentes tamanhos das metades não fluorescentes levam a diferentes níveis de background o ao tratamento prévio das células para potenciar os níveis de fluorescência. O acoplamento à proteína de interesse pode ser na parte N- ou Cterminal, e pode levar um linker entre a metade fluorescente e a proteína de interesse para incrementar a flexibilidade da fusão. Resumidamente, a GFAP foi ligada a duas metades não fluorescentes da proteína fluorescente amarela Venus. Quando a GFAP dimeriza, as metades da Venus juntam-se e reconstituem o fluoróforo. A fluorescência é proporcional à quantidade de dímeros/oligómeros de GFAP. Testámos três combinações diferentes dos constructos de BiFC GFAP-Venus. Todas as combinações incluíam o plasmídeo Venus 1 – GFAP emparelhado com três plasmídeos de Venus 2 – GFAP diferentes, sendo eles GFAP - Venus 2 (amino ácidos 158-238), GFAP – Venus 2 (amino ácidos 210-238) e Venus 2 (amino ácidos 210-238) - GFAP. Apenas o primeiro apresentou fluorescência. Isto não foi devido a diferenças ou deficiências na expressão da GFAP, que foi confirmada por meio de anticorpos específicos e ensaios western blot em todos os cassos. Contudo, em comparação com outros sistemas de BiFC já desenvolvidos, os níveis de fluorescência foram reduzidos. Quando verificamos através de microscopia o comportamento da GFAP, o seu padrão de distribuição intracelular não coincide com o padrão normal de fibrilação. Ao invés, produz um sinal citoplasmático com uma distribuição heterogénea. Fibras de Rosenthal ou outros padrões de agregação não foram observados, no entanto como já foi referido anteriormente o sinal não delineava a rede de filamentos intermédios regular. Em seguida, de modo a verificar se a GFAP interagia com outras proteínas e também produzia padrões de agregação, transfetou-se células com o plasmídeo GFAP – Venus 1 em combinação com outros plasmídios carregando proteínas relacionadas com neurodegeneração ligadas a Venus 2. Um grupo dessas proteínas está diretamente envolvido em doenças neurodegenerativas, com uma forte tendência para agregação e localizadas principalmente no citosol, que inclui a huntigtina, a proteina tau, a synucleina e a DJ-1. O outro grupo de proteínas é maioritariamente constituído por factores de transcrição (STAT3 e p53) ou os seus reguladores (mdm2), e usualmente não produz agregados estando localizadas no núcleo e citosol. Quando a GFAP interage com outras proteínas produz um padrão diferente especifico de cada proteína de interação, produzindo agregados em alguns casos. No primeiro grupo produz níveis de fluorescência maiores em comparação com o segundo grupo. Estes resultados sugerem que o comportamento da GFAP é apenas parcialmente dependente do tag e pode ser modificado pelo contexto intracelular. No presente estudo, não foi possível desenvolver, até à data, um sistema de BiFC que permita a visualização e estudo da GFAP normal e aberrante. No entanto foi possível retirar algumas conclusões. A partição das metades não fluorescentes 1 a 210 e 210 a 238 não é funcional, pelo menos no contexto da proteína GFAP, ou seja, não há sinal de fluorescência. O único par funcional de todos os testados não reproduz a distribuição intracelular esperada para a GFAP apesar de apresentar níveis de fluorescência. Também se verificou que a GFAP pode co-agregar seletivamente com várias proteínas relacionadas com doenças neurodegenerativas. Mais estudos com todas as possíveis combinações das metades da Venus nos terminais N- e C-, ou dentro da GFAP, são necessários para perceber se um sistema BiFC para a GFAP ou outros filamentos intermédios é realmente possível. Um sistema assim permitiria analizar os mecanismos moleculares da formação de oligomeros e fibras normais ou aberrantes (Rosenthal fibers) da GFAP. Por causa do importante papel dos astrócitos e da GFAP na reação ao dano no sistema nervoso central e nos plexos nervosos do intestino, o nosso modelo podería contribuir à compreensão e tratamento dum grande número de doenças humanas tais como as doenças de Alzheimer o Parkinson, acidentes cerebro-vasculares, trauma cerebreal o espinal, o a doença de Crohn

IMPLEMENTATION OF A MITOCHONDRIAL MUTATOR

Plant MSH1 polynucleotides and polypeptides are described. Also described are methods for the use and modulation of such MSH1 polynucleotides and polypeptides

Deterministic model to evaluate the impact of lactational treatment of subclinical mastitis due to coagulase-negative staphylococci

Coagulase-negative staphylococci (CNS) are the most frequently isolated bacteria from milk samples in several studies worldwide. Despite their relative frequency, specific measures aiming at their control are not well established. One possible measure to include in a control programme is lactational antimicrobial treatment. The decision to perform such treatment, as well as other actions on farm, should be based on the likelihood of financial return. A deterministic model was used to evaluate whether performing an antimicrobial treatment during the lactation for quarters infected with CNS was financially justifiable. Input variables for the impact of CNS on udder health were based on a previous study by the same authors and on available literature on the subject. Prices included in the model were based on 2009/2010 conditions in Portugal. The average result per antimicrobial treated quarter was a net loss of (sic)38.74. Performing a sensitivity analysis to evaluate how systematic variation of the input variables of the model would lead to outcome changes showed that variation in input variables nearly always led to a negative outcome, with the greatest variation in losses observed for variation in the length of treatment and milk withdrawal period (-(sic)46.26 to -(sic)28.49). The situations in which a net benefit was to be expected included the bulk tank somatic cell count decreasing to a level corresponding to a premium payment or to penalties being avoided, and the prevention of transmission of CNS in the milking parlour when the possibility of transmission was at its highest level. For most situations, lactational treatment of CNS subclinical mastitis was not financially justifiable

Fluctuations and control in the Vlasov-Poisson equation

In this paper we study the fluctuation spectrum of a linearized Vlasov-Poisson equation in the presence of a small external electric field. Conditions for the control of the linear fluctuations by an external electric field are established.Comment: 8 pages late

Soil seedbank in integrated crop-pasture systems

O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito de sistemas de cultivo, do preparo do solo e dos níveis de adubação sobre o banco de sementes, em solos de áreas submetidas a: três sistemas de cultivo – lavoura contínua (L), lavoura-pastagem-lavoura (LPL) e pastagem-lavoura-pastagem (PLP); dois sistemas de preparo do solo – convencional (C) e semeadura direta (D); dois níveis de adubação – manutenção (1) e corretiva gradual (2); e uma área de pastagem contínua, com preparo convencional e adubação corretiva gradual. No sistema de cultivo lavoura-pastagem, a densidade de sementes, excluindo-se as áreas de cultivo de LPLC1 e de LPLC2, foi menor do que nas lavouras contínuas e maior do que na pastagem contínua. Nas áreas de lavoura, o banco de sementes foi menor em áreas com semeadura direta do que com preparo convencional do solo, mas nas áreas de PLP, com adubação corretiva gradual, não houve diferença entre os sistemas de preparo do solo. A adubação causou redução na densidade de sementes apenas nas áreas de cultivo de LPLC e PLPC. A adoção de sistemas de cultivo lavoura-pastagem com semeadura direta pode auxiliar no manejo de plantas daninhas em áreas de lavoura de grãos.The objective of this study was to evaluate the effects of cultivation and tillage systems, and fertilization level, on soil seedbanks of areas submitted to: three cultivation systems – continuous crop (L), crop-pasturecrop (LPL), pasture-crop-pasture (PLP); two tillage systems – tillage (C) and no-tillage (D); two fertilization levels – maintenance (1) and gradual corrective (2); and a continuous pasture area under tillage and gradual corrective fertilization. Seed density of crop-pasture cultivation systems, was lower than in continuous crop, and higher compared to continuous pasture system, except for LPLC1 and LPLC2 cultivated areas. The seedbanks in continuous cropping areas was lower in no-tillage than in tillage system areas, but in PLP areas with gradual corrective fertilization, there was no difference between tillage systems. The fertilization level caused a reduction in seed density only in LPLC and PLPC cultivated areas. Integrated crop-pasture system with no-tillage adoption can be useful in weed management of grains crop areas

Fatores de risco para as infecções relacionadas ao caracter venoso central em terapia intensiva pediátrica

OBJECTIVES: To identify risk factors for short-term percutaneously inserted central venous catheter-related infections in children and to evaluate the accuracy of a mortality score in predicting the risk of infection. METHOD: After reviewing the charts of patients who developed catheter-related infection in a university hospital's pediatric intensive care unit, we conducted a case-controlled study with 51 pairs. Variables related to patients and to catheter insertion and use were analyzed. Risk factors were defined by logistic regression analysis. The accuracy of the Pediatric Risk of Mortality score to discriminate the risk for infection was tested using the Receiver Operating Characteristic curve. RESULTS: Infection was associated with respiratory failure, patient's length of stay, duration of tracheal intubation, insertion of catheter in the intensive care unit and parenteral nutrition. Insertion site (femoral or internal jugular) was unimportant. Multivariate logistic regression analysis identified the following variables. Risk factors included more than one catheter placement (p=0.014) and duration of catheter use (p=0.0013), and protective factors included concomitant antibiotic use (p=0.0005) and an intermittent infusion regimen followed by heparin filling compared to continuous infusion without heparin (p=0.0002). Pediatric Risk of Mortality did not discriminate the risk of infection. CONCLUSIONS: Central parenteral nutrition and central venous catheters should be withdrawn as soon as possible. Femoral vein catheterization carries a risk of infection similar to internal jugular catheterization. The Pediatric Risk of Mortality score should not be used to predict the risk of central catheter-related infections.OBJETIVOS: Identificar fatores de risco para as infecções relacionadas a cateter venoso central de curta permanência, inserido por punção, em crianças e avaliar a eficiência de um escore de mortalidade pediátrica em prever o risco de infecção. MÉTODOS: Revisão dos casos de infecção relacionada a cateter ocorridos na unidade de terapia intensiva pediátrica de um hospital universitário seguida de estudo caso-controle com 51 pares. Foram analisadas variáveis relacionadas aos pacientes e à inserção e utilização dos cateteres, sendo definidos fatores de risco por análise de regressão logística. A eficiência de Pediatric Risk of Mortality em discriminar o risco de infecção foi testada pela curva receiver operating characteristic. RESULTADOS: Foram variáveis associadas à infecção: insuficiência respiratória, duração da internação, tempo de intubação, inserção do cateter na unidade de terapia intensiva e nutrição parentérica. O sítio de inserção foi indiferente quando comparadas as veias jugular interna e femoral. Foram fatores de risco: inserção de mais de um cateter (p=0,014) e tempo de permanência do cateter (p=0,0013). Foram fatores de proteção: uso concomitante de antibióticos (p=0,0005) e infusão intermitente seguida de heparinização quando comparada à infusão contínua sem heparinização (p=0,0002). Pediatric Risk of Mortality não discriminou o risco de infecção. CONCLUSÕES: Deve-se suspender a nutrição parentérica e retirar o cateter venoso central assim que possível. A cateterização da veia femoral implica em risco de infecção semelhante ao da veia jugular interna. O escore Pediatric Risk of Mortality não deve ser utilizado para estimar o risco de infecção relacionada ao cateter venoso central

Risk Factors For Central Venous Catheter-related Infections In Pediatric Intensive Care.

To identify risk factors for short-term percutaneously inserted central venous catheter-related infections in children and to evaluate the accuracy of a mortality score in predicting the risk of infection. After reviewing the charts of patients who developed catheter-related infection in a university hospital's pediatric intensive care unit, we conducted a case-controlled study with 51 pairs. Variables related to patients and to catheter insertion and use were analyzed. Risk factors were defined by logistic regression analysis. The accuracy of the Pediatric Risk of Mortality score to discriminate the risk for infection was tested using the Receiver Operating Characteristic curve. Infection was associated with respiratory failure, patient's length of stay, duration of tracheal intubation, insertion of catheter in the intensive care unit and parenteral nutrition. Insertion site (femoral or internal jugular) was unimportant. Multivariate logistic regression analysis identified the following variables. Risk factors included more than one catheter placement (p=0.014) and duration of catheter use (p=0.0013), and protective factors included concomitant antibiotic use (p=0.0005) and an intermittent infusion regimen followed by heparin filling compared to continuous infusion without heparin (p=0.0002). Pediatric Risk of Mortality did not discriminate the risk of infection. Central parenteral nutrition and central venous catheters should be withdrawn as soon as possible. Femoral vein catheterization carries a risk of infection similar to internal jugular catheterization. The Pediatric Risk of Mortality score should not be used to predict the risk of central catheter-related infections.62537-4

La educación ambiental y su relación con el consumo responsable de agua potable en estudiantes de instituciones educativas del distrito 26 de Octubre, Piura- 2020

El estudio se desarrolló con el propósito de determinar la relación entre la Educación ambiental y el consumo responsable de agua potable en estudiantes de Instituciones educativas del distrito 26 de octubre, Piura- 2020. La investigación se realizó a través del diseño correlacional, cuantitativo, No Experimental; la muestra se conformó por 350 estudiantes de instituciones educativas del distrito 26 de octubre, Piura. Se utilizaron como instrumentos de recojo de datos dos cuestionarios con escala de Likert, referente a las variables educación ambiental y consumo responsable de agua potable. Según los resultados obtenidos, el nivel de la educación ambiental es Regular con el 58,3% y el consumo responsable de agua potable es Medio calificado con el 62,3%. Por otro lado, las dimensiones cognitiva, afectiva y procedimental de la educación ambiental se relacionan directamente con el consumo responsable de agua potable. En conclusión, la educación ambiental se relaciona directamente con el consumo responsable de agua potable de los estudiantes con el valor p= 0,000 menor a 0,05