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Development of measurement procedures for the evaluation of energy performances and ageing resistance of innovative cool coloured materials
No full textIl presente lavoro descrive lo sviluppo di procedure di misura per la valutazione delle
proprietà energetiche e di durabilità di rivestimenti cool colorati sviluppati nell’ambito del
progetto EU COOL-Coverings finanziato all’interno del FP7. I materiali cool sono
caratterizzati da un comportamento selettivo con elevata assorbanza nel visibile (colorati)
ed elevata riflettanza nel NIR (cool). L’attività è stata focalizzata su tre tipologie di materiali
per le coperture edili: piastrelle ceramiche e pitture per facciate e membrane bituminose per
tetti. In una prima fase sono state analizzate, mediante spettrofotometro, le proprietà
radiative dei nuovi prodotti. Quindi, per quantificarne l’impatto su edifici reali, è stato
definito un protocollo di prova nel quale rivestimenti standard e cool vengono applicati su
dimostratori in scala calibrati e diversi parametri termici continuamente monitorati nel
lungo termine. Infine, grazie ad un modello numerico validato sulla base dei dati
sperimentali, è stato stimato il risparmio energetico per diverse tipologie di edificio e condizioni climatiche. Uno dei principali limiti dei materiali cool è rappresentato
dall’invecchiamento naturale che causa una riduzione progressiva delle proprietà radiative
nel tempo. Per la determinazione della durabilità, gli attuali standard prevedono un periodo
di tre anni che tuttavia non è compatibile con il mondo dell’industria. Inoltre le attuali
procedure accelerate non sono applicabili in quanto non prendono in considerazione il
fenomeno del soiling che ha un impatto rilevante nella riduzione di riflettanza. È stato
quindi condotto uno studio sui meccanismi di invecchiamento naturale al fine di
identificarne le principali cause e di quantificarne l’effetto in termini di riflettanza. Infine, è
stato analizzato un metodo accelerato, recentemente proposto dal LBNL, la cui validità per
i nuovi prodotti è stata verificata confrontandone i risultati con quelli ottenuti in per
esposizione naturale
Ruolo degli adipociti nell’emopoiesi umana
No full textGli adipociti rappresentano una popolazione cellulare mesenchimale naturalmente presente nel
midollo osseo umano. In questo specifico microambiente gli adipociti possono interagire con una
varietà di cellule differenti, il loro ruolo però è in larga parte sconosciuto.
Questo lavoro ha lo scopo di caratterizzare molecolarmente e funzionalmente gli adipociti maturi
isolati dal midollo osseo umano (BM-A) per studiare il loro ruolo nel microambiente emopoietico.
Gli BM-A normali sono stati isolati dopo digestione con collagenasi e filtrazione, studiata la loro
morfologia, la loro espressione genica, il profilo immunofenotipico e la loro capacità funzionale nel
microambiente emopoietico, sono stati poi confrontati con gli adipociti derivati da tessuto adiposo
(AT-A).
Gli BM-A hanno una forma sferica di dimensioni assai variabili, caratterizzata dalla presenza nel
citoplasma di un unico vacuolo lipidico che occupa, da solo, più del 90% del volume cellulare ed un
piccolo nucleo appiattito, caratteristiche simili agli AT-A che non vengono perse in coltura, inoltre,
come gli AT-A, esprimono alcuni antigeni di superficie tipici delle cellule staminali.
In linea con queste osservazioni, i dati molecolari hanno mostrato che gli BM-A esprimono alcuni
geni delle cellule staminali embrionali necessari per il self-renewal e la pluripotenza, come Oct4,
Klf4, c-myc, GATA4, Tbx1 e Sox17, ma non esprimono i marcatori Sox2 e Nanog. Inoltre gli
adipociti da BM esprimono Dio2 e CIDEA, regolatori di termogenesi, mentre risultano negativi per
Prdm16 e UCP1, marker molecolari degli adipociti bruni. Questi risultati, suggeriscono che gli BMA
esprimono il fenotipo molecolare del grasso bianco con un importante ruolo nell’attività
metabolica
Omeostasi dei telomeri nelle sindromi mielodisplastiche
No full textI telomeri sono delle strutture altamente conservate situati nella parte terminale dei cromosomi degli
eucarioti, sono formati da sequenze di DNA (TTAGGG)n ripetuto in tandem e da proteine ad esse
associate. Le regioni telomeriche sono implicate in molteplici funzioni biologiche.
Le sindromi mielodisplastiche (SMD) rappresentano un insieme di disfunzioni clonali delle cellule
staminali emopoietiche caratterizzate da displasia, ematopoiesi inefficace che coinvolge una o più
linee di maturazione delle cellule mieloidi e da un elevato rischio di progressione in leucemia acuta
mieloide (LAM). In questo studio sono stati analizzati la lunghezza dei telomeri (TFR), l’attività
telomerasica (AT) e l’espressione dei geni hTERT, c-myc, mad1 e p53 nel midollo osseo di pazienti
affetti da SMD (n=109), da LAM (n=47) e nei controlli (n=24). Sono stati suddivisi i pazienti affetti
da SMD in due gruppi sulla base dello score IPSS: pazienti SMD-BR (IPSS basso ed intermedio-1,
n=83) e pazienti SMD-AR (IPSS intermedio-2 ed alto, n=20). Sono stati analizzate separatamente le
leucemie mielomonocitiche croniche (LMMC, n=8) e le LAM. La TFR era minore nelle SMD
rispetto ai controlli (p<0.001); tra le SMD la TFR era superiore nelle SMD-BR rispetto alle SMDAR
(p<0.01), tali dati dimostravano un’accentuata erosione dei telomeri con il progredire della
malattia. I pazienti mostravano un’espressione di hTERT e un’attività telomerasica molto
eterogenee e non si evidenziavano differenze significative. Il gene mad-1 era iperespresso nelle
SMD rispetto ai controlli (p<0.01). L’espressione di c-myc aumentava nel gruppo delle SMD-AR e
nelle LAM (p<0.05 e p<0.01, rispettivamente). Il gene p53 era espresso allo stesso livello dei
controlli in tutti i gruppi di pazienti analizzati. In conclusione l’omeostasi della regione telomerica,
in particolare la lunghezza dei telomeri e l’espressione di alcuni fattori della trascrizione coinvolti
nella sua regolazione, come c-myc e mad-1, potrebbero essere utilizzati in futuro per stratificare i
pazienti in accordo con il sistema di classificazione del rischio di progressione della sindrome
mielodisplastica
I Fondi Pensione nei Paesi a Capitalismo Avanzato. Trasformazioni e Cambiamenti con le Politiche di Austerità
No full textRegolazione circadiana del sistema di riparo del danno ossidativo al DNA
No full textLe cellule dei mammiferi possiedono un orologio molecolare endogeno che regola l’organizzazione
temporale di numerosi processi biochimici inclusa la risposta a stimoli ambientali di natura
genotossica. L’obiettivo del presente lavoro è stato quello di valutare se l’attività del sistema di
riparo del danno ossidativo al DNA (BER) fosse regolata in maniera circadiana.
A tale scopo, sono stati studiati i ritmi plasmatici della melatonina e del cortisolo in associazione
all’espressione linfocitaria dei geni clock e dell’attività del sistema di riparo BER in 12 soggetti sani
analizzati ogni 4 ore per un periodo complessivo di 24h.
Tutti i soggetti presentavano una corretta sincronizzazione circadiana evidenziata dai normali ritmi
fisiologici relativi ai livelli di melatonina, cortisolo ed espressione dei geni clock (Clock, Bmal1,
Per1, Per2, Per3, Cty1 ,Cry2 e Rev-Erbα).
L’attività del sistema di riparo BER risultava più elevata durante le ore diurne in associazione a
livelli più bassi di guanina ossidata (8-oxoG) rispetto alle ore serali/notturne. L’oscillazione
circadiana della capacità di riparo del danno ossidativo era determinata principalmente dalla
variazione nelle 24h dell’enzima glicosilasi OGG1. Parallelamente alla ritmicità di riparo, i linfociti
raccolti alle ore 08:00 PM ed esposti ex vivo ad un agente ossidante tendevano ad accumulare nel
tempo l’8-oxoG in misura maggiore rispetto ai linfociti raccolti alle ore 08:00 AM.
In vitro, la deregolazione dell’orologio molecolare indotta dal silenziamento del gene Bmal1 in una
linea di fibroblasti (HuDe) era associata alla perdita di ritmicità circadiana del gene Ogg1 rispetto
alla linea wt. In vivo, in un gruppo di infermiere turniste la deregolazione dell’espressione dei geni
clock era associata ad una alterazione del gene Ogg1.
In conclusione i nostri risultati suggeriscono che la capacità di riparo della base mutagenica 8-oxoG
varia nell’arco delle 24h in funzione della regolazione circadiana dell’enzima Ogg1
Il diritto pubblico della crisi: i servizi di interesse pubblico nella normativa dell'Unione europea e le privatizzazioni in Italia.
No full textL'elaborato ha ad oggetto i mutamenti della costituzione economica quale conseguenza della globalizzazione dei mercati e dell'affermazione di un nuovo ius mercatorum, con un approfondimento specifico degli effetti giuridici ed economici in materia di servizi di interesse pubblico.
La tesi proposta analizza un contesto nel quale la governance e gli strumenti normativi di soft law determinano un processo costituente che si manifesta in due forze solo apparentemente contrapposte, quella sovranazionale e quella locale (glocalizzazione). Questo progetto si concretizza con un rafforzamento delle istituzioni esecutive e tecniche, a fronte di una compressione di quelle legislative democratiche.
Le chiave di lettura è il concetto di stato d'eccezione nella dottrina giuridica e filosofica, in base al quale un diritto pubblico della crisi determina il processo di privatizzazione e liberalizzazione in Unione europea ed in Italia. Per dimostrare questa tesi vengono messi a confronto i trattati dell'Unione europea con gli atti normativi della Commissione, quindi viene analizzata la normativa italiana sulle privatizzazioni degli enti pubblici economici
Modeling and Diagnosis of Complex Systems Dynamics by Data-Driven Approaches
No full textI sistemi complessi possono essere rinvenuti in quasi tutti i campi della scienza
contemporanea, e possono avere diversa natura: finanziaria, fisica, biologica,
informativa, sociale, ecc. I sistemi complessi consistono di un gran numero di
componenti che interagiscono non linearmente tra loro e che mostrano un comportamento
collettivo non derivante semplicemente dal comportamento delle
parti individuali. Sebbene tali sistemi godano di numerose proprietà, le più
importanti sono: dimensionalità, incertezza, non linearità e accoppiamento tra
i componenti. Le procedure per ottenere modelli analitici di determinati sistemi
sono solitamente classificate in modellazione fisica e identificazione. Queste procedure
possono essere difficilmente implementabili se applicate a sistemi complessi
perché le loro caratteristiche peculiari rendono difficile la modellazione.
Poiché un modello matematico è una descrizione del comportamento di un sistema,
una modellazione accurata per i sistemi complessi è molto difficile da
ottenere in pratica. Per di più, a volte, potrebbe addirittura essere impossibile
descrivere il sistema attraverso equazioni analitiche.
Alla luce di quanto emerso, la presente trattazione si propone di affrontare
due problemi riguardanti la modellazione e la diagnosi dei sistemi complessi: il
primo riguarda specificamente la modellazione di un sistema complesso, nel caso
in cui il modello analitico non sia ottenibile; il secondo si riferisce alla diagnosi
del comportamento del sistema. Quest’ultima attività dovrebbe rilevare se il
sistema complesso è normale o se sta avvenendo un cambiamento dovuto a
eventi anomali, nonché le cause probabili di tali eventi.
La modellazione dei sistemi complessi viene affrontata sviluppando metodi
data-driven, che sono capaci di apprendere le dinamiche del sistema complesso
direttamente dai dati forniti da sensori installati sul sistema, al fine di monitorarne
le variabili fisiche.
La diagnosi dei sistemi complessi viene invece affrontata sviluppando metodi
di apprendimento automatico in modo da classificare le probabili cause di
scostamento da eventi normali del sistema.
Nella trattazione ampia attenzione è posta al problema di modellazione e
diagnosi di sistemi complessi con riferimento a sistemi reali, presentando diverse
applicazioni pratiche e casi di studio. Il primo caso di studio riguarda la
modellazione e diagnosi di difetti e guasti di motori elettrici in uno scenario di
controllo qualità mentre il secondo si riferisce ad un sistema complesso indusxiii
triale, quale quello di una cartiera. Nel terzo caso viene affrontata la questione
di stimare la vita utile rimasta di un motore turbofan e l’ultimo tratta il problema
di modellare segnali elettroencefalografici attraverso algoritmi basati sui
dati. Dato che il problema di modellazione e diagnosi è affrontato attraverso
procedure basate sui dati, gli algoritmi sviluppati possono essere applicati ad
un’ampia classe di macchine elettriche rotanti e sistemi complessi industriali, e
non solo a quelli riportati
Diversità microbica e flusso genico in sedimenti marini profondi
No full textLa metagenomica ha permesso lo studio della diversità degli organismi non coltivabili e il loro
ruolo nei vari ecosistemi tra cui suoli e sedimenti marini. acque interne e di oceano aperto.
L’analisi della diversità attraverso gli approcci metagenomici è basata sull’estrazione del DNA
genomico assumendo che questo sia completamente associato a biomassa vivente. Tuttavia, recenti
studi hanno dimostrato che il metagenoma completo di ogni campione ambientale è costituito da
pool differenti, tra cui: ,quello dei virus, quello associato a biomassa microbica e quello associato a
biomassa non vivente (i.e., DNA extracellulare). Le procedure comunemente utilizzate per isolare il
DNA da campioni ambientali non discriminano fra i diversi pool di DNA, influenzando quindi i
risultati delle indagini effettuate.
I viromi sono metagenomi contenenti DNA virale. I virus non sono solo le più abbondanti entità
biologiche negli oceani del mondo, ma attraverso le loro infezioni controllano sia l'abbondanza e la
diversità procariotica, sia cicli biogeochimici importanti a livello dell’ecosistema marino.
L’approccio metagenomico applicato alla componente virale dei sistemi marini ha permesso di
scoprire che i virus potenti possono essere importanti agenti di trasferimento genico: infatti ,
attraverso la ricombinazione e integrazione, i virus possono sia prelevare porzioni di genomi dei
loro ospiti sia trasferirli ad altri ospiti. Nonostante la loro importanza, la diversità virale negli
ecosistemi bentonici marini profondi è ancora del tutto sconosciuta e la metagenomica sembra
essere l'approccio più efficace per analizzarla. Finora, diversi strumenti bioinformatici sono stati
utilizzati per analizzare le sequenze virali in campioni ambientali, ma la maggior parte di questi
strumenti non sono stati specificamente progettati per l'analisi delle sequenze virali e confronti per
verificare la loro validità non esistono o sono troppo limitati.
In questo studio abbiamo sviluppato una procedura specifica per il recupero selettivo del DNA
virale da sedimenti marini profondi. Il DNA virale è stato sequenziato, attraverso tecniche di
pirosequenziamento, e analizzato confrontando tre pipeline di annotazione di sequenze
metagenomiche (MG-RAST, VMGAP, MetaVir). Questo al fine di testare la loro efficienza
nell'analisi della diversità virale, sia utilizzando i dati di sequenziamento sia quelli derivanti da
metagenomi virali ottenuti in silico a partire da sequenze depositate nelle banche dati. Queste
analisi indicano che la diversità tassonomica e funzionale dei virus varia in funzione della pipeline
utilizzata. MetaVir è risultata la pipeline più affidabile per l’annotazione tassonomica della diversità
virale. Tuttavia, tale pipeline, non essendo stata progettata per annotazioni di tipo funzionale, deve
essere necessariamente integrata con altre come VMGAP.
Pertanto, questo studio evidenzia la necessità di sviluppare una piattaforma bioinformatica completa
per un’annotazione efficiente sia tassonomica sia funzionale, al fine di .far luce sull'enorme
diversità genetica contenuta nei virus presenti nel più grande ecosistema della Terra.
La diversità tassonomica virale è stata esplorata in campioni di sedimento marino raccolti in
differenti aree oceaniche del Globo, da 2000 a 10000 m di profondità. I risultati di questa analisi
hanno permesso di evidenziare, per la prima volta, che la diversità virale negli ecosistemi bentonici
profondi non solo è molto elevata, ma anche che alcune famiglie virali sono molto diffuse,
nonostante le differenze ambientali ed ecologiche degli ecosistemi analizzati. Le similarità tra i
campioni analizzati in questo studio e la maggior parte dei viromi ad oggi pubblicati suggeriscono
che diversi fattori contribuiscono a modellare la diversità dell’assemblage virale. In aggiunta, tutti i
viromi presentano un’elevata diversità funzionale putativa e contengono anche funzioni derivanti
dai loro ospiti, tra cui funzioni metaboliche chiave.
I metagenomi microbici sono costituiti da DNA associato a biomassa vivente, che nei sedimenti
marini profondi è rappresentata prevalentemente da procarioti (Batteri e Archaea). La possibilità di
studiare le comunità microbiche attraverso gli approcci metagenomici ha permesso di capire meglio
il loro ruolo nell'ambiente marino anche negli ambienti marini profondi, che sono molto difficili da
raggiungere, consentendo anche la scoperta di nuovi enzimi e vie metaboliche, spesso utili per
applicazioni industriali o biotecnologiche.
Il DNA extracellulare ha un ruolo chiave negli ecosistemi marini, sia come fonte di nutrienti che
come fonte di geni. Può essere sia rilasciato dalla comunità procariotica durante la crescita sia
attraverso la lisi cellulare (a causa di infezione virale o per morte cellulare naturale). Sedimenti e
suoli possono anche preservare questo DNA rilasciato, che può rimanere adeso alle particelle
minerali e organiche. Questo pool extracellulare conservato può essere incorporato da cellule
naturalmente competenti, che possono andare incontro a processi di trasformazione naturale.
In questo studio l'analisi contestuale dei metagenomi microbici ed extracellulari nei diversi
ecosistemi bentonici profondi, non solo ha fornito informazioni riguardanti la composizione
specifica di ciascun pool, ma ha anche rivelato che il DNA extracellulare contiene una diversità
genetica elevata che ad oggi non era mai stata considerata. Tale diversità genetica costituisce una
frazione rilevante della diversità genetica associata all’intero metagenoma. La maggior parte della
diversità genetica del DNA totale è rappresentata da geni afferenti al DNA extracellulare e, in
media, circa il 50% delle «specie» contenute nel DNA extracellulare è condiviso con il microbioma.
Inoltre, dal confronto tra tutti i metagenomi risulta che sequenze virali sono presenti non solo, come
atteso, nei viromi ma anche nei microbiomi e nei metagenomi extracellulari.
L’analisi bioinformatica comparativa tra tutti i metagenomi ha rivelato la presenza di funzioni
putative coinvolte in differenti processi di trasferimento genico orizzontale. Di particolare rilevanza
sono le funzioni relative all’uptake del DNA e la sua mobilizzazione e quelle relative ad elementi
genetici mobili come i gene transfer agents (GTAs) ed i profagi.
Esperimenti di laboratorio condotti su sedimenti marini profondi dimostrano anche che il DNA
extracellulare può essere una risorsa genetica importante per la comunità microbica dal momento
che fino al 6% delle cellule procariotiche risultano essere competenti e in grado di acquisire nuove
funzioni. Nel loro insieme, questi risultati suggeriscono che gli ecosistemi bentonici profondi hanno
un elevato potenziale di trasferimento genico che può avvenire attraverso meccanismi multipli