Fine-Grained Workflow Interoperability in Life Sciences

In den vergangenen Jahrzehnten führten Fortschritte in den Schlüsseltechnologien der Lebenswissenschaften zu einer exponentiellen Zunahme der zur Verfügung stehenden biologischen Daten. Um Ergebnisse zeitnah generieren zu können werden sowohl spezialisierte Rechensystem als auch Programmierfähigkeiten benötigt: Desktopcomputer oder monolithische Ansätze sind weder in der Lage mit dem Wachstum der verfügbaren biologischen Daten noch mit der Komplexität der Analysetechniken Schritt zu halten. Workflows erlauben diesem Trend durch Parallelisierungsansätzen und verteilten Rechensystemen entgegenzuwirken. Ihre transparenten Abläufe, gegeben durch ihre klar definierten Strukturen, ebenso ihre Wiederholbarkeit, erfüllen die Standards der Reproduzierbarkeit, welche an wissenschaftliche Methoden gestellt werden. Eines der Ziele unserer Arbeit ist es Forschern beim Bedienen von Rechensystemen zu unterstützen, ohne dass Programmierkenntnisse notwendig sind. Dafür wurde eine Sammlung von Tools entwickelt, welche jedes Kommandozeilenprogramm in ein Workflowsystem integrieren kann. Ohne weitere Anpassungen kann unser Programm zwei weit verbreitete Workflowsysteme unterstützen. Unser modularer Entwurf erlaubt zudem Unterstützung für weitere Workflowmaschinen hinzuzufügen. Basierend auf der Bedeutung von frühen und robusten Workflowentwürfen, haben wir außerdem eine wohl etablierte Desktop–basierte Analyseplattform erweitert. Diese enthält über 2.000 Aufgaben, wobei jede als Baustein in einem Workflow fungiert. Die Plattform erlaubt einfache Entwicklung neuer Aufgaben und die Integration externer Kommandozeilenprogramme. In dieser Arbeit wurde ein Plugin zur Konvertierung entwickelt, welches nutzerfreundliche Mechanismen bereitstellt, um Workflows auf verteilten Hochleistungsrechensystemen auszuführen—eine Aufgabe, die sonst technische Kenntnisse erfordert, die gewöhnlich nicht zum Anforderungsprofil eines Lebenswissenschaftlers gehören. Unsere Konverter–Erweiterung generiert quasi identische Versionen desselben Workflows, welche im Anschluss auf leistungsfähigen Berechnungsressourcen ausgeführt werden können. Infolgedessen werden nicht nur die Möglichkeiten von verteilten hochperformanten Rechensystemen sowie die Bequemlichkeit eines für Desktopcomputer entwickelte Workflowsystems ausgenutzt, sondern zusätzlich werden Berechnungsbeschränkungen von Desktopcomputern und die steile Lernkurve, die mit dem Workflowentwurf auf verteilten Systemen verbunden ist, umgangen. Unser Konverter–Plugin hat sofortige Anwendung für Forscher. Wir zeigen dies in drei für die Lebenswissenschaften relevanten Anwendungsbeispielen: Strukturelle Bioinformatik, Immuninformatik, und Metabolomik.Recent decades have witnessed an exponential increase of available biological data due to advances in key technologies for life sciences. Specialized computing resources and scripting skills are now required to deliver results in a timely fashion: desktop computers or monolithic approaches can no longer keep pace with neither the growth of available biological data nor the complexity of analysis techniques. Workflows offer an accessible way to counter against this trend by facilitating parallelization and distribution of computations. Given their structured and repeatable nature, workflows also provide a transparent process to satisfy strict reproducibility standards required by the scientific method. One of the goals of our work is to assist researchers in accessing computing resources without the need for programming or scripting skills. To this effect, we created a toolset able to integrate any command line tool into workflow systems. Out of the box, our toolset supports two widely–used workflow systems, but our modular design allows for seamless additions in order to support further workflow engines. Recognizing the importance of early and robust workflow design, we also extended a well–established, desktop–based analytics platform that contains more than two thousand tasks (each being a building block for a workflow), allows easy development of new tasks and is able to integrate external command line tools. We developed a converter plug–in that offers a user–friendly mechanism to execute workflows on distributed high–performance computing resources—an exercise that would otherwise require technical skills typically not associated with the average life scientist's profile. Our converter extension generates virtually identical versions of the same workflows, which can then be executed on more capable computing resources. That is, not only did we leverage the capacity of distributed high–performance resources and the conveniences of a workflow engine designed for personal computers but we also circumvented computing limitations of personal computers and the steep learning curve associated with creating workflows for distributed environments. Our converter extension has immediate applications for researchers and we showcase our results by means of three use cases relevant for life scientists: structural bioinformatics, immunoinformatics and metabolomics

La crisis de la democracia representativa. Nuevas relaciones políticas entre democracia, populismo virtual, poderes privados y tecnocracia en la era de la propaganda electoral cognitiva virtual, el microtargeting y el Big Data

Abstract:The work that we present tries to contemplate how the erosion of the representative system of political parties has seriously deteriorated the confidence of the citizens in their effectiveness and responsibility, to the extent that new social and political movements propose to return to models of direct democracy. We argue here that this is neither possible nor desirable at a time when the new technical means make more possible than ever the emergence of populisms articulated on technological bases that are an extraordinary danger for the democracies of the 21st century. To this end, we study some of the central ideas of representative democracy and direct democracy, linking them to the power that new technologies such as Big Data, electoral cognitive propaganda and other virtual electronic communication  techniques are deploying on our modern democracies of opinion. We try to highlight some of its most relevant risks, suggesting also some instruments to improve the always perfectible as much as necessary representative democracy based on more responsible political parties where the imperative party mandate is tempered by institutions like the Recall at a time greater use within the framework of comparative Constitutional Law. Aspects such as the redesign of privacy are briefly part of the research since in an ecology of new technical means of information processing, only a normative intensification of respect for privacy may be the only strategy to contain a future that without It would seriously affect human dignity.Resumen:El trabajo que presentamos trata de contemplar como la erosión del sistema representativo de partidos políticos ha deteriorado gravemente la confianza de los ciudadanos en su efectividad y responsabilidad, hasta el extremo de que nuevos movimientos sociales y políticos propugnen retornar a modelos de democracia directa. Defendemos aquí que ello no es posible, ni deseable precisamente en un momento en el que los nuevos medios técnicos hacen más posible que nunca la aparición de populismos articulados sobre bases tecnológicas que son de una extraordinario peligro para las democracias del siglo XXI. Para ello estudiamos algunas de las ideas centrales de la democracia representativa y de la democracia directa, poniéndolas en conexión con elpoder que las nuevas tecnologías como el Big Data, la propaganda cognitiva electoral y otras técnicas de comunicación electrónica virtual están desplegando sobre nuestras modernas democracias de opinión. Tratamosde poner en evidencia algunos de sus riesgos más relevantes sugiriendo, también, algunos instrumentos para mejorar la siempre perfectible tanto como necesaria democracia representativa, basada en partidos políticos más responsables donde el mandato imperativo de partido sea atemperado por instituciones como el Recall de cada vez mayor uso en el marco del Derecho Constitucional comparado. Aspectos como el rediseño de la privacidad forman parte, brevemente, de la investigación ya que en una ecología de nuevos medios técnicos de procesamiento de la información sólo una intensificación normativa del respeto de la privacidad puede ser la única estrategia de contención de un futuro que sin ella afectaría gravemente a la dignidad humana.Summary:1. A democracy of excessively discontinuous exercise 2. The new media as mirrors where formal democracy reflects. 2.1 Direct democracy and representative democracy, the insufficiency of an unveiled fiction. 2.2. Citizens in advanced democracy wish to participate. 2.3. From a class society to a classified society, the role of big data, 2.3.1. The psychometric profiles, 2.3.2. Electoral cognitive advertising and microtargeting. 2.4 Powers private public powers. 3. The new forms of communication include new ways of participation and control as the recall. 4. Political parties have deteriorated the confidence of citizens in democracy.Abstract:The work that we present tries to contemplate how the erosion of the representative system of political parties has seriously deteriorated the confidence of the citizens in their effectiveness and responsibility, to the extent that new social and political movements propose to return to models of direct democracy. We argue here that this is neither possible nor desirable at a time when the new technical means make more possible than ever the emergence of populisms articulated on technological bases that are an extraordinary danger for the democracies of the 21st century. To this end, we study some of the central ideas of representative democracy and direct democracy, linking them to the power that new technologies such as Big Data, electoral cognitive propaganda and other virtual electronic communication  techniques are deploying on our modern democracies of opinion. We try to highlight some of its most relevant risks, suggesting also some instruments to improve the always perfectible as much as necessary representative democracy based on more responsible political parties where the imperative party mandate is tempered by institutions like the Recall at a time greater use within the framework of comparative Constitutional Law. Aspects such as the redesign of privacy are briefly part of the research since in an ecology of new technical means of information processing, only a normative intensification of respect for privacy may be the only strategy to contain a future that without It would seriously affect human dignity

Voto electrónico por internet y riesgos para la democracia (II)

El objeto de este trabajo es poner de manifiesto la inadecuación que existe entre los sistemas de voto presencial y manual, y las fórmulas de voto electrónico remoto o mediante Internet. Del estudio de ambas técnicas, completamente distintas, surgen importantes problemas en relación con el modo y forma de preservar las garantías jurídicas entre las dos estrategias de sufragio electoral. El proceso electoral convencional ha garantizado históricamente, con efectividad, el respeto de un conjunto de importante exigencias amparadas por la Constitución: libertad de sufragio; igualdad de voto; y secreto, entre otros principios relevantes. El problema que estudiamos es determinar cómo pueden garantizarse estos principios mediante el uso de tecnologías propietarias, que además no han alcanzado el grado de madurez técnica imprescindible para asegurar tales principios, al menos con tanta efectividad, si no más, que la alcanzada en el marco del sufragio presencial y manual. De la inadecuación entre ambas técnicas, surgen problemas de discriminación, pérdida del voto, concentración del poder por parte de los Gobiernos. Es decir, efectos de la pérdida de seguridad, eficiencia y neutralidad del proceso de voto. La participación de los ciudadanos en la Administración Electoral, como expresión de una fórmula cualificada de participación de los ciudadanos en los asuntos públicos, puede desaparecer, con el perjuicio que tal medida representaría para la limitación de tal derecho fundamental, que además es el fundamento del funcionamiento neutral y eficiente de la Administración Electoral. Una pérdida doble del derecho de participación, que en el marco jurídico del sufragio se transforma en derecho a controlar la pureza e integridad del proceso electoral

Forcespinning: A new method for the mass production of Sn/C composite nanofiber anodes for lithium ion batteries

The development of nanostructured anode materials for rechargeable Lithium-ion Batteries has seen a growing interest. We herein report the use of a new scalable technique, Forcespinning (FS) to produce binder-free porous Sn/C composite nanofibers with different Sn particle size loading. The preparation process involves the FS of Sn/PAN precursor nanofibers and subsequently stabilizing in air at 280 °C followed by carbonization at 800 °C under an inert atmosphere. The Sn/C composite nanofibers are highly flexible and were directly used as binder-free anodes for lithium-ion batteries. The produced Sn/C composite nanofibers showed an improved discharge capacity of about 724 mA h g− 1 at a current density of 100 mA g− 1 for over 50 cycles compared to most nanofiber electrodes prepared by electrospinning and centrifugal spinning. The FS method clearly produces Sn/C nanofiber composite electrodes that have a high specific capacity and excellent cyclic performance, owing to the unique structure and properties of the nanofibers. The FS technology is thus a viable method for the large scale production of nano/micro fibers for battery electrodes, separators, and other applications. To the best of our knowledge, this is the first time to report results on the use of Forcespinning technology to produce composite nanofiber anodes for lithium-ion batteries

Fabrication and Characterization of Centrifugally Spun Poly(acrylic acid) Nanofibers

The production of poly(acrylic acid) (PAA) nanofibers by the centrifugal spinning of PAA solutions in water is reported. The effect of the spinneret rotational speed and concentration of PAA solutions on the diameter of nanofibers and on their quality (assessed by the absence of beads) is discussed. The main physical properties of PAA such as glass-transition temperature (Tg) are studied in detail and compared to the feature of the as-received homopolymer. It is shown that the glass-transition temperature of the bulk PAA and PAA nanofibers (as measured by differential scanning calorimetry) depends on the heating rate according to a Williams–Landel–Ferry-like equation. Raman spectroscopy data provided additional information about the differences between the as-received polymer and the nanofibers. Preliminary results on antibacterial properties of the PAA nanofibers are reported

Osteorradionecrosis en maxilar inferior: Reporte de 2 casos clínicos.

El cáncer más comúnmente encontrado en la cavidad oral es el carcinoma espinocelular (ó de células escamosas o epidermoide), que constituye aproximadamente el 95% de todas las neoplasias. Su tratamiento consiste en quimioterapia y radioterapia anteriores a la cirugía. Una complicación mayor que se atribuye a la radiación es la osteorradionecrosis, la cual se caracteriza clínicamente por exposición y pérdida ósea, además del deterioro en la función masticatoria y estética. La osteorradionecrosis se clasifica según su gravedad: Grado I: Dolor, tumefacción, trismo, exposición ósea (más de 6 meses). Grado II: Además hay secuestro, pero no se afecta toda la altura mandibular. Grado III: Afectación mandibular total (afecta el borde basal) o fractura patológica

Absceso en espacio submaxilar: Reporte de caso clínico.

En odontología uno de los problemas de más difícil manejo es una infección de origen odontogénico. Las caries y enfermedad periodontal son su etiología. La infección puede penetrar hueso alveolar y diseminarse a tejidos profundos (espacios aponeuróticos) de cabeza y cuello. El plano submaxilar se identifica como un gran espacio que engloba los tres planos anatómicos actualmente denominados; submaxilar, sublingual y submentoniano. Las complicaciones que pueden surgir en un absceso en espacio submaxilar son: fascitis necrotizante, angina de Ludwig, mediastinitis. Clínicamente está presente inflamación cervical indurada en su estadio de celulitis. El paciente experimenta episodios de trismus (límite de apertura bucal), disfagia y en algunos casos disnea

Cooperative Response to Endocardial Notch Reveals Interaction With Hippo Pathway.

BACKGROUND The endocardium is a crucial signaling center for cardiac valve development and maturation. Genetic analysis has identified several human endocardial genes whose inactivation leads to bicuspid aortic valve formation and calcific aortic valve disease, but knowledge is very limited about the role played in valve development and disease by noncoding endocardial regulatory regions and upstream factors. METHODS We manipulated Notch signaling in mouse embryonic endocardial cells by short-term and long-term coculture with OP9 stromal cells expressing Notch ligands and inhibition of Notch activity. We examined the transcriptional profile and chromatin accessibility landscape for each condition, integrated transcriptomic, transcription factor occupancy, chromatin accessibility, and proteomic datasets. We generated in vitro and in vivo models with CRISPR-Cas9-edited deletions of various noncoding regulatory elements and validated their regulatory potential. RESULTS We identified primary and secondary transcriptional responses to Notch ligands in the mouse embryonic endocardium, and a NOTCH-dependent transcriptional signature in valve development and disease. By defining the changes in the chromatin accessibility landscape and integrating with the landscape in developing mouse endocardium and adult human valves, we identify potential noncoding regulatory elements, validated selected candidates, propose interacting cofactors, and define the timeframe of their regulatory activity. Additionally, we found cooperative transcriptional repression with Hippo pathway by inhibiting nuclear Yap (Yes-associated protein) activity in the endocardium during cardiac valve development. CONCLUSIONS Sequential Notch-dependent transcriptional regulation in the embryonic endocardium involves multiple factors. Notch activates certain noncoding elements through these factors and simultaneously suppresses elements that could hinder cardiac valve development and homeostasis. Biorxviv: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2023.03.23.533882v1.full.S

EL DERECHO AL ACCESO A LA INFORMACIÓN: ¿CONTINGENCIA O PANDEMIA? SUS EFECTOS JURÍDICOS. CASO COVID-19

El aspecto jurídico de una pandemia (crisis sanitaria mundial del COVID-19) puede ser estudiada desde el ámbito de aplicación sustantiva del acceso al derecho a la información, además del debate sobre la efectividad con la que el gobierno mexicano protege a sus ciudadanos del Estado para no generar caos, desestabilización socialy permear un estado de derecho efectivo-positivo. En este artículo, la interpretación de la ley desde la aplicación en el campo del rigor formal ayudará a los expertos a tomar decisiones inmediatas con el propósito inherente de salvaguardar la vida de los ciudadanos del Estado Mexicano. Para ello, se requiere un verdadero acceso a la información, armando un equipo interdisciplinario para la toma de decisiones, para evitar el miedo, el estrés, el cansancio, la frustración, el pánico, la depresión, la ansiedad entre otros