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Caratterizzazione del ruolo della Superossido Dismutasi 1 (SOD1) in relazione al metabolismo mitocondriale
No full textLa superossido dismutasi (SOD) è un enzima antiossidante, presente in tutti gli eucarioti, che svolge la funzione di difendere la cellula dall anione superossido. Nonostante siano state descritte 3 isoforme diverse, la Cu-Zn SOD, o SOD1 è l isoforma più abbondante nel citosol. Negli ultimi anni l interesse verso lo studio di questa proteina è cresciuto sempre di più, dal momento che diverse mutazioni della proteina sono state ritrovate in tessuti di pazienti affetti da sclerosi laterale amiotrofica (SLA), una patologia neurodegenerativa, che colpisce i motoneuroni del sistema nervoso.
Oltre alla funzione antiossidante, sono state descritte altre funzioni per la proteina SOD1. Nel lievito S.cerevisiae, SOD1 è coinvolta nella regolazione della repressione del metabolismo mitocondriale, in quanto la cellula che cresce su glucosio utilizza quasi esclusivamente la fermentazione per la produzione di energia, reprimendo la respirazione ossidativa. Inoltre recentemente è stato dimostrato che SOD1 può agire da attivatore della trascrizione di geni coinvolti nella difesa allo stress ossidativo e nella riparazione del DNA.
Il metabolismo respirativo che avviene all interno del mitocondrio, è in gran parte favorito dalla presenza della proteina VDAC1 (Voltage Dependent Anion Channel). Essa, localizzata sulla membrana mitocondriale esterna, assicura la sua permeabilità, favorendo gli scambi di metaboliti e ioni tra il mitocondrio e il citosol. In S.cerevisiae la delezione del gene che codifica per questa proteina (ceppo ?por1) causa scompensi nella funzionalità del mitocondrio, a tal punto che la cellula non è più in grado di crescere e riprodursi utilizzando il glicerolo come fonte di carbonio, proprio perché non è in grado di effettuare la respirazione mitocondriale. Tale difetto, può essere recuperato dall espressione eterologa di proteine omologhe appartenenti a specie diverse, tra cui quella umana, a conferma della conservazione della proteina durante il processo evolutivo.
Alla luce delle evidenze descritte, in questo lavoro è stata posta l attenzione sulla funzione che la SOD1 svolge all interno del metabolismo mitocondriale mediato da VDAC1 per comprendere il delicato ruolo di cooperazione svolto dalle due proteine all interno della cellula.
È importante precisare l origine e il modo con cui è stato ottenuto il ceppo protagonista di questa tesi di dottorato, ovvero il ceppo ?por1 che esprime la proteina umana SOD1. Questo ceppo, era stato generato come il controllo di un esperimento in cui ?por1 era stato trasformato contemporaneamente con le sequenze codificanti la proteina umana VDAC1 e la proteina SOD1 wild type o mutanti coinvolti nella SLA. Attraverso l osservazione e lo studio del ceppo co-trasformato si voleva studiare l effetto che le proteine SOD1 mutanti avevano sul metabolismo mitocondriale mediato da VDAC1, al fine di individuare una possibile interazione funzionale tra le due proteine. La successiva analisi fenotipica del ceppo controllo ?por1 trasformato con hSOD1 umana ha permesso di osservare un inattesa e sorprendente ripresa della crescita su glicerolo, che ha subito dato avvio alla ricerca del meccanismo coinvolto. Gli studi scaturiti, dimostrano che l espressione di hSOD1 recupera la funzionalità mitocondriale del ceppo ?por1, modulando l espressione delle proteine della membrana mitocondriale esterna e incrementando la quantità dei mitocondri e le copie di mt-DNA. Tale ceppo, inoltre, presenta un caratteristico rimodellamento della struttura della parete cellulare, che la rende più resistente all azione di agenti chimici. Infine è stata caratterizzata l isoforma yVDAC2, risultata la più espressa tra le proteine ß-barrel della membrana mitocondriale esterna nel ceppo ?por1 trasformato con hSOD1. Questa proteina, ad oggi poco conosciuta, si è rivelata in grado di formare canali in membrane lipidiche artificiali seppur con qualche differenza rispetto all isoforma principale yVDAC1
Bio-inspired routing algorithms for Software Defined Networking
No full textIn recent years, several projects have emerged with the aim of addressing the challenge of
providing solutions for the deployment, monitoring, adaptation, and management of clouds
belonging to different enterprises/organisations.
In addition, the concept of Green Computing and, more specifically, energy-aware solutions
have gained attention in the last few years in many fields of ICT: network management is
one of those.
Today s power consumption is considered a fundamental parameter to take into account when
a new routing strategy is designed, just as with latency, bandwidth or error rate.
In such scenarios network connectivity is one of the key factors.
SDN technologies represent a good solution to face this challenge. By separating the control
plane from the data plane, they can give the cloud provider the opportunity to specify both
the network topologies and routing schemes on-the fly, guaranteeing, at same time, a specific
level of isolation.
My work produced an algorithm for traffic engineering on an SDN based on the Alienated
Ant Algorithm, a heuristic solution inspired by a non-natural behaviour of ants colonies
Shannon extensions of regular local rings. Lefschetz properties for Gorenstein graded algebras associated to Apery Sets.
No full textLet R be a regular local ring of dimension d > 1. Recently, several authors studied the rings obtained as infinite directed union of iterated local quadratic transforms of R. Here, in the first two chapters we present some results about the ideal theoretic structure and GCD property for such rings and we discuss the more general case of local monoidal transform of R.
In the third chapter, we study the Weak Lefschetz property of two classes of standard graded Artinian Gorenstein algebras associated in a natural way to the Apery set of numerical semigroups. To this aim we also prove a general result about the transfer of Weak Lefschetz property from an Artinian Gorenstein algebra to its quotients modulo a colon ideal
Patologie addominali associate a calcificazioni prostatiche
No full textLa patologia di confine prostato-addominale trae spunto da considerazioni epidemiologiche generali di forte prevalenza relativa a prostatiti infiammatorie (cat. IIIA) e con dolore cronico pelvico (cat IIIB, CPSS), che sottendono uno scenario patogenetico più complesso, nel quale si riconoscono al paziente con CP/CPPS una presentazione clinica eterogenea, per effetto di un cluster di più fenotipi (UPOINT/S). La selezione dei dati per lo studio retrospettivo è stata effettuata prendendo a campione un numero di 58 pazienti e selezionando in maniera consecutiva coloro che rientravano in un range di età compreso tra i 18 ed i 50 anni e sottoposti a TAC (TC) con presenza di 1 o più calcificazioni prostatiche (>5 mm, indice assunto come marker surrogato di patologia certa di natura microbico/infiammatoria). La popolazione selezionata ha esibito patologie viscerali addominali in un alta percentuale: la distribuzione di frequenza tra 2 gruppi eletti era significativamente differente, con una più alta frequenza (58.6%) di >2 comorbidità nel gruppo di studio (con calcificazioni prostatiche di diametro >5 mm) vs 27.3% osservata nel gruppo di ontrollo. Tali risultati preliminari se confermati in più ampia casistica prospettano un utilizzo diagnostico della TC addominale come indagine di approfondimento. Confermando quanto preliminarmente da noi evidenziato a proposito di comorbidità intestinale associata a prostatite sulla base di anamnesi ed occasionale diagnostica strumentale (colonscopia e TC)
Morpho-structural and geodynamic study of recent tectonic structures along the southern margin of the Calabrian Arc
No full textProtein Misfolding and Aggregation in Neurodegeneration: In Vitro And In Vivo Study Cases
No full textNeurodegenerative diseases are nowadays increasing in incidence and widely distributed around the world. Despite those disorders show very different symptoms and morbidity, intracellular and extracellular protein misfolding and accumulation appears as a common pathological pathway. In the present thesis work I analyzed two cases of toxic protein deposition involved in ALS and AD. First, I looked at SOD1-G93A mutant protein, whose neuronal deposit is associated to familial and sporadic ALS. The mitochondrial porin VDAC1 has been proposed as a binding target of SOD1 mutant forms to mitochondria. By affinity studies we found that VDAC1 protein specifically binds SOD1-G93A but not wild type SOD1. Notably, it is known that the N-Terminal end of Hexokinase 1 (N-HK1) interacts with VDAC1: thus, we produced a synthetic peptide corresponding to the first 11 aa of human HK1 and tested its action as a potential interfering molecule between VDAC1/SOD1-G93A bond. Both in a protein-protein interaction and in a protein mitochondrial interaction we obtained a decrease of VDAC1/SOD1-G93A binding with respect of the increased N-HK1 peptide concentration. Summarizing, SOD1-G93A binds VDAC1 and impairs HK1 binding and our results suggest for N-HK1 peptide a neuroprotective potential in ALS patients.
The second part of my thesis work was focused on Amyloid and tau protein accumulation in 3xTg-AD mice. In order to study neuropathology and cognitive deficits in (AD), several transgenic models of AD have been identified. Accumulation of Abeta and fibrillary tangles as well as impairments in working and learning memory are age-related hallmark of AD pathology. To produce a progressive characterization of Abeta and tau pathology in 3xTg-AD mice we aged female mice at 2, 6, 12 and 20 months of age. We tested mice in a behavioral assay named Morris Water Maze (MWM) and we used in vitro biochemical assays, to observe Abeta soluble and insoluble fraction as well as tau phosphorylation in both cortex and hippocampus of 3xTg-AD mice. Our data on MWM demonstrate a progressive impairment in learning with a strongly significant difference between 3xTg-AD mice and controls, from 6 months of age. Notably, we also found a progressive increase in both soluble and insoluble Abeta40 and Abeta42, an age dependent tau hyperphosphorylation at specific AD linked phospho-sites, and an intense glial reactivity. Overall, our data confirm that female 3xTg-AD mice consistently show AD-like pathology, therefore this transgenic mouse model can be used as an extremely powerful tool to investigate pathogenic mechanisms underlying Alzheimer s disease
Precast lightness, cardboard architecture responds to emergency - design, prototyping and testing of a high performance emergency house-kit
No full textHousing emergency is a central problem to which all communities must give rapid and reliable answers.
Recent scene is characterized by an increasing of social pressure and dramatic changes in human conditions, resulting from economic crisis, wars, and climate changes. As a drastic result, we are witnessing the explosion of effects of natural disaster, such as floods, earthquake, tsunami, in terms of lost life, evacuees and refugees.
The aim of this research is the implementation of a comfortable housing module that could be assembled by victims themselves in much time then a tent but in much less time than a standard emergency inhabiting solution.
A temporary emergency housing module is the results of a holistic approach, that combines form and function studies, materials and technologies, territory and climate to match the traditional design issues, such as comfort, safety and quality of living conditions, with the particular issues of an emergency application such as transportability, quickness, facility and repeatability.
The key instruments used to drive the research are: comparative analysis of the state of the art, manuals provided by the civil protection bodies, and parametric bioclimatic strategies.
The comparative evaluation of the common Italian civil protection solutions has defined the boundaries of the emergency design, pointing out the necessity of a new proposal of emergency housing modules that can be assembled and disassembled, halfway between the tents and the common housing solutions.
The parametric design has allowed to characterize some design variables in order to make the building model repeatable in several climatic conditions.
The executive design, produced by addressing a search for innovative solutions on the market, is the final design phase.
The research process continues with the production moment. The goal in building a full-scale prototype is the validation of theoretical hypothesis: it is possible to build an emergency house-kit made of corrugated cardboard.
The conclusion of the research is the testing moment. The idea is to compare the results of on-site measurements with the outcomes of the simulation phase at the same climate conditions. The results of the measurements are coherent with the expected results produced by the simulations
Azione penale, principio di legalità e trasformazioni dello Stato di diritto.
No full textLe grandi trasformazioni sociali, politiche e culturali che, nel corso del XX Secolo, hanno attraversato l Europa occidentale hanno pure messo in luce l insufficienza delle forme e dei principi giuridici proposti dal modello di Stato di diritto ottocentesco. Fra questi, il principio di obbligatorietà dell azione penale, attuazione nel procedere del principio di stretta legalità formale.
Con il presente lavoro ci si propone di affrontare il tema dell azione penale chiedendosi se, poste le trasformazioni intervenute, il mantenimento in Italia del principio di cui all art. 112 Cost., così come la scelta a favore dell indipendenza esterna e dell irresponsabilità politica degli organi requirenti, siano ancora opzioni concretamente praticate e praticabili al di là di ogni affermazione di principio.
A supporto di tale quesito sopraggiungono sia gli studi che da anni si occupano dei fenomeni di discrezionalità occulta celati dietro le scelte per lo più organizzative delle Procure italiane, sia le sollecitazioni cui, da ultimo, il nostro sistema penale è esposto. Il riferimento è alle evoluzioni ermeneutiche in tema di lesività, alle soluzioni legislative riguardanti la minima offensività, ai provvedimenti di depenalizzazione, di indulto e amnistia, nonché alle timide aperture che anche l ordinamento italiano mostra verso forme di mediazione della litigiosità giudiziaria.
Tali elementi, che paiono atipici rispetto al modello di stretta legalità formale, costituiscono probabilmente espressione di un esigenza di flessibilizzazione del sistema penale che, attualmente realizzata per il tramite della discrezionalità giudiziale e mediante soluzioni aventi per lo più carattere sostanziale, potrebbe ipoteticamente essere più efficacemente (e più democraticamente) ripensata attraverso il meccanismo processuale della discrezionalità dell azione penale
The 19F(alpha, p)22Ne and 23Na(p,alpha)20Ne reactions in astrophysical environment with the Trojan horse Method
No full textFluorine abundance in the universe is far from being reproduced by models. In particular, it is strongly underestimated with respect to what experimentally observed in AGB-stars, considered to be the main production sites for 19F, the only stable isotope of Fluorine. AGB-stars are composed by a degenerate CO core surrounded by a He and a H shell. Those shells are then divided by a thin layer (10^-2-10^-3 solar radii). If temperature is T =10^8K, the 14N produced in the CNO cycle can be processed into 19F by the chain of reactions 14N( alpha,gamma)18F(beta + )18N(p,
alpha)19F. If the production pattern of 19F is quite clear, the same thing can not be said for its destruction pathways. In AGB-environment two reactions are considered to be the main destructions pattern for 19F: 19F(p, alpha)16O and 19F( alpha,p)22Ne. We focused on this second reaction: try to obtain informations about this reaction is, indeed, very di cult with direct nuclear physics experiments. That is due to the Coulomb barrier, that strongly reduces the cross-section (to some pico-nanobarn). The direct measurements of the 19F(alpha,p)22Ne reaction at lowest energy is at ECM=0.91 MeV. However, given the typical temperatures for a low-mass AGB-stars (2 ·10^8 K, 2- 4 solar masses ), the Gamow window for this reaction is between 390 and 800 keV. For cases like that, in the last 20 years indirect methods have been used. Among
these, the Trojan Horse Method is one of the most important for astrophysical measurements. For these reasons we decided perform an experiment at Rudjer Boskovic Institut (Zagreb), that consisted in using a 6Li beam to investigate the two body reaction 19F( alpha,p)22Ne using the 6Li(19F,p 22Ne)2H three-body one. In this why we were able the extract a cross-section in absolute unit, and to calculate the S(E)-factor, for the reaction rate and for the astrophysical
impact of this measure. In the end, some preliminary results of the study
of the 23Na(p, alpha)20Ne via the 23Na(d,p22Ne)n using THM is also discussed: in particular we were able to extract the two-body cross-section in arbitrary units, and to guess the involved resonances. The reaction 23Na(p,alpha )20Ne reaction is of primary importance for sodium destruction inside the nucleosynthesis path in the A>20 mass region in intermediate mass (4- 8 solar masses ) AGB-stars. This reaction is also involved in the branching point of the Ne-Na cycle, responsible for hydrogen burning at high temperatures (T=20 -100 T_6)
Chlorella vulgaris and Scenedesmus quadricauda: diversified applications for environmental and agricultural systems
No full textThe topic of this thesis takes as its guiding principle the multifunctionality of microalgae, focusing on the use of Chlorella vulgaris and Scenedesmus quadricauda as decontaminants of agricultural wastewater, biostimulants for plant growth and for soil fertility. The main objectives of this thesis have been organized into four chapters. The first aim was to evaluate the removal capacity of microalgae with respect to organic and inorganic pollutants from agricultural wastewater. Secondly, the goal was to investigate the biostimulating effect of microalgae extracts on plants of agricultural interest, in particular sugar beet and maize. The third objective was to evaluate the effect of microalgal extracts and living cells on soil biochemical fertility. Finally, the last objective of this thesis was to evaluate the effects on growth of microalgae and tomato plants in a co-cultivation of C. vulgaris or S. quadricauda and tomato plants.
The results suggest that it is possible to use cultivation systems of both microalgae to purify agricultural wastewater which contains inorganic compounds and pesticides. The extracts prepared from C. vulgaris and S.quadricauda seem to be promising as biostimulants, both in promoting germination and in the early stages of plant growth in sugar beet. Furthermore, these microalgal extracts were shown to have positive effects on the physiological parameters under investigation of maize plants.
With respect to the biochemical fertility of soil, the results highlighted that metabolites of C. vulgaris and S. quadricauda may induce a higher soil biochemical fertility and simultaneously increase tomato plant growth.
Finally, the results suggested that the associated cultures of microalgae and tomato plants, in an hydroponic system, may be a cheap and useful way of simultaneously producing a greater quantity of microalgal biomass as well as improved tomato plant growth