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Keeping the Lifeline Open: Remittances and markets in Somalia
No full textThis briefing paper investigates the obstacles facing the free and secure flow of remittances from the United States to Somalia. Banks in the US perceive Somalia as a risky destination for money transfers. Many banks have closed money transfer operator (MTO) accounts, disrupting remittances from the US to Somalia. Further bank account closures could result in a remittance cutoff, which could endanger Somali lives and interrupt economic development in the country.Qoraalkani wuxuu baarayaa caqabadaha hortaagan xawaaladaha ay Soomaaliya uga yimaadaan xagga Mareykanka. Bankiyada Mareykanku waxay aaminsanyihiin in lacagta xawaaladdu ay ku socoto meelo khatar ah. Sidaa darteed bankiyo badan ayaa joojiyay xawaaladaha ay Soomaaliya uga yimaadaan xagga Mareykanka. Taasina waxay saamayn xoog leh ku yeelan kartaa nolosha soomaalida, waxayna hakinaysaa horumarka dhaqaale ee dalka.Questo documento analizza gli ostacoli al flusso libero e sicuro delle rimesse dagli Stati Uniti in Somalia. Le banche negli Stati Uniti percepiscono la Somalia come destinazione rischiosa per i trasferimenti di denaro. Molte banche hanno difatto interrotto le rimesse dagli USA in Somalia, ciò potrebbe avere pesanti ripercussioni sulla vita dei somali e interrompere lo sviluppo economico del paese
Modelli grafici gerarchici e Item Response Theory : un’applicazione ai dati PISA 2006
No full textI modelli dell’Item Response Theory (Lord e Novick 1968; Rasch 1960) sono una particolare classe di modelli matematico - probabilistici la cui diffusione è legata al crescente utilizzo, in particolare in ambito psicometrico e sociale, del questionario come strumento fondamentale per la misurazione di uno o più costrutti latenti.
L’idea di base è quella di tradurre le informazioni, ottenute a partire dalle risposte
osservate, in misurazioni oggettive del tratto latente, alla stregua di quanto avviene nelle scienze fisiche. Il modello di Rasch, tra i più noti nella classe dei modelli IRT, rispetta i criteri relativi al concetto di misura e presuppone che la probabilità di risposta corretta ad un item, da parte di un soggetto, sia funzione della differenza tra due parametri: l’abilità del soggetto e la difficoltà dell’item.
In particolari contesti applicativi, quale quello dell’Educational Assessment, è frequente
che tale classe di modelli venga applicata a matrici di dati incomplete, per le quali è ipotizzabile che il meccanismo generatore del dato mancante sia non ignorabile (Rubin 1976), determinando distorsioni nelle stime dei parametri dei modelli IRT.
A tale proposito, il modello proposto da Holman e Glas (2005) tiene conto del meccanismo
generatore del dato mancante considerando, oltre all’abilità, una seconda dimensione latente, la propensione alla risposta, la quale, in caso di dati MNAR (Missing Not At Random), è correlata alla prima dimensione.
Obiettivo principale di questo lavoro di ricerca è stato quello di dimostrare che è possibile, nonché equivalente, definire il modello proposto da Holman e Glas utilizzando
il linguaggio e le potenzialità dei modelli grafici (Lauritzen 1996) rendendo evidenti,
mediante grafo diretto aciclico, le relazioni di indipendenza condizionata tra le variabili manifeste, e non, del modello. In particolare, si è definito un modello di Rasch bidimensionale, in ottica between items (Adams, Wilson e Wang 1997). L’approccio bayesiano ha arricchito, in termini di flessibilità, la rappresentazione grafica consentendo di attribuire, a tutti i nodi stocastici del modello, una distribuzione di probabilità a priori.
La struttura dei dati, un campione italiano dell’indagine PISA 2006, ha suggerito
l’introduzione di un ulteriore elemento di complessità: la caratteristica dei dati di
essere “annidati” in livelli, o gerarchie, ha spinto la ricerca a considerare l’estensione
dei modelli, prima descritti, al caso multilivello (secondo la formulazione che fa riferimento ai modelli GLAMM).
L’analisi dei risultati è caratterizzata dal confronto tra le stime del modello bivariato
(che tiene conto della correlazione tra abilità e propensione alla risposta) e quelle ottenute a partire da altri due modelli, l’uno che ha supposto un meccanismo MAR, l’altro che ha utilizzato una matrice completa in cui al posto dei dati mancanti è stato imputato lo zero (la risposta sbagliata).
A corredo dell’analisi, si è aggiunto lo studio delle covariate con l’intento di valutare
l’impatto delle stesse su entrambi i processi: l’obiettivo è valutare quali caratteristiche,
legate allo studente e al suo background socio - familiare, influenzino le fasi
dell’apprendimento e, in questo caso particolare, anche la strategia di risposta.
In ultimo, per completare l’analisi e lo studio delle distorsioni sui parametri d’interesse,
si è considerata l’analisi del Differential Item Functioning (DIF); lo scopo è, ancora, di comparazione tra i tre modelli al fine di verificare quali ripercussioni si possano avere sull’analisi del DIF qualora il meccanismo generatore del dato mancante non sia ignorabile.
In generale, quindi, gli scopi della ricerca in questione sono stati molteplici e interconnessi; si sono combinate le proprietà dei modelli grafici, in ottica bayesiana, e
quelle dei modelli IRT multilivello con l’ulteriore obiettivo di comparazione tra tre
diversi approcci al trattamento dei dati mancanti.
L’applicazione al campione dei dati italiani, considerando la stratificazione in gruppi
regionali, ha reso più interessante e particolare lo studio confermando, anche in
relazione a questa analisi, le forti differenze e sperequazioni, territoriali e sociali, che
caratterizzano, da secoli, la nostra penisola
Hylemetric Techniques for Data and Information Security
No full textThe proposed research is based on past years studies on innovation in biometric systems, which has led to verifying how, in all the biometry approach, exists a similar approach, defined in the research Biometry Paradigm, which is based on the identification and utilization of particular characteristics, having the properties to be univocal and measurable. Typical examples are fingerprint, iris, retina, hand geometry, face and so on. Starting from this consideration, we have tried to verify if a similar approach could be applied to valuable objects, such as banknotes, artworks, identification documents and, in general, to all the objects which have the necessity to be verified to fight against their counterfeiting. The research work was based on the identification of some characteristics, which can be measured in a non-destructive way, inside some notable case studies, such as banknotes, passports, drug packages, lithography, with the aim to create a method, starting from the past experiences in the biometric analysis, which allows to verify with a great accuracy objects’ authenticity. The methods developed in this research have been defined as Hylemetric Authentication, from Greek words ὕλη (hyle), for inanimate objects and μετρον (metros) for measurement.
The study started from the analysis of the existing solutions adopted to put in secureness banknotes, documents, artworks’ certificates and drug packages. Starting from this analysis, in each case study, has been possible identify a set of different security systems and approach. In particular, it is possible define two categories of security approach:
Overt Authentication/Identification System, visible at human eye and verifiable in a simple manner by the final utilizer.
Covert Authentication/Identification System, not simply visible or visible under particular environmental conditions and/or using particular instrumentations.
Typical examples of overt systems are holograms and intaglio printing on banknotes, shifting and changing inks, used on pharmacologic packages. Covert systems are typically ultraviolet inks, infrared patterns and so on, used always on banknotes.
Sometimes, mixed systems are also proposed, such as 1D and 2D barcodes, which at first analysis can be considered as overt systems, but the necessity to use dedicated and sometimes also complex decoding systems, allows to catalogue it as mixed system. In fact, its presence is sometimes considered as proof of originality, but in reality the originality can be proven only analysing the content of the barcode, which sometimes results encrypted.
Focusing on research case studying, banknotes presents both overt and covert solutions, whereas overt
or mixed ones in general characterize drugs packages. Lithography and artworks in general have been
authenticated using only paper certificate of authenticity, without any automatic or semi-automatic
verification system. In any case, this approach can be categorized as overt, because the presence of a
Certificate of Authenticity with signature and stamp on it is generally considered sufficient to be sure
on the artwork originality.
Starting from this state-of-art, the research has tried to verify the possibility to apply the biometric
approach to these case studies, with the aim to enforce the authentication and anti-counterfeiting
process with an innovative solution. For making this, the first step is the identification, for each case
study, of at least one univocal characteristic, present on the analyzed object at priori (e.g. Banknotes
security fibres), or added on it (e.g. white light speckles added on drug packages), which has the
requested requirements to be categorized as Hylemetric Characteristic. In particular a characteristic,
to be considered as usable in the Hylemetric approach, has to have the following basic properties:
Uniqueness: every objects should be identifiable and distinguishable from all others;
Consistency: feature vector should be verifiable by multiple parties over the lifetime of the
object;
Conciseness: feature vector should be short and easily computable;
Robustness: it should be possible to verify the feature vector even if the object has been
subjected to harsh treatment;
Resistance to Forgery: it should be very difficult and costly, or impossible for an adversary,
to forge a document by coercing a second object to express the same feature vector as the
original one.
For any of the case study analyzed during the research course, it has been possible to identify proper
characteristics which have all these properties. The acquisition of them changes from object to object,
has in biometry paradigm, depending on the object physical characteristics, but the verification
approach is similar for all the analyzed ones.
In banknote case, we have used metallic security fibres as Hylemetric characteristic. They have the
physical property to shine in the visible spectrum when illuminated by ultraviolet light at a precise
wavelength. We have acquired the fibres distribution, creating a unique identification pattern based
on them. This pattern has been encrypted and then coded in a bidimensional barcode, based on
DataMatrix ECC 200 Standard. The proposed encryption has been made by means of Elliptic Curve,
to reduce dimensions of pattern encrypted version and cope with DataMatrix maximum storage
constraint.
For artworks in general, we have made some experiments on lithography and then on oil and statue. The proposed approach has to modify the Certificate of Authenticity, introducing both new information on the paper version and a new digital version of it. All the modifications are based on the extraction of an Hylemetric characteristic from the artwork. In Lithography case, the typical stone impression leave a unique grain pattern, acquirable using a digital camera. For oil paints and statue using particular image manipulations and filters is possible from the acquired image obtaining a speckle-like pattern from the object structure.
Analyzing the pharmacologic products packaging, we have decided to add on them the Hylemetric characteristic, using the so called White Light Speckle technique. We have used ultraviolet ink sprayed on a package’ particular area. In this way each package has been stamped with a different Speckle Pattern.
In any studied cases, independently from the acquired characteristic, has been possible defining a Hylemetric Template, which allows to authenticate the related object. In some cases the defined template has been converted into a 2D Barcode to be directly put on the object (e.g. banknotes, drug packages), or has been codified to be inserted in a Digital Certificate of Authenticity (e.g. artworks).
In the case of barcodes, we have used both standard DataMatrix, or a new 2D Barcode based on Computer Generated Holograms, defined HoloBarcode. In some case the barcode has been proposed to be put on the object using infrared ink, to maintain the original object aspect and to increase the system security as well. The usage of infrared ink starting from the necessity to put it on banknotes, plenty of visible and invisible security artefacts. The infrared band is empty on over the 80% of the banknote surface in both sides and it is possible to find the proper area where to put the barcode.
Otherwise, the introduction of a non-standard bidirectional barcode, based on CGH, has been proposed in such cases where the object to be analysed can be heavily manipulated and ruined. HoloBarcode has the great advantage to be highly resistant to loss of information (i.e. loss of part of the barcode area) and to offer the possibility to extract information also starting from only a little part of the barcode. However, the storage capacity of these barcodes is very poor, if compared with standard 2D Barcodes with same dimensions.
In conclusion, during this research we have analysed the state-of-art of security features applied to valuable objects. Then, starting from a biometric approach, has been proposed an Hylemetric paradigm, which allows to authenticate objects starting from their intrinsic characteristics. We have made tests on different type of objects, such as banknotes, passports, lithography, oil paints, drug packages, obtaining in any case the correct definition of a Hylemetric Procedure, similar in any case, and a Hylemetric Template to be used in verification phase. After that we have also proposed a new
bi-dimensional barcode, based on Synthetic Holograms, to be used in particular cases instead of Standard ones to store the Hylemetric Template for offline verification activities
Biometria della Scrittura : Analisi 3D
No full textL’evoluzione tecnologica e la necessità di rendere sicuro l’accesso a luoghi o informazioni altamente riservate ha consento la diffusione, nell’ultimo ventennio, di sistemi basati su identificativi contenenti informazioni legate a caratteristiche umane, per poi diffondersi fino al mercato definito “consumer”, cioè composto non da enti governativi, grandi istituzioni pubbliche o private, o forze dell’ordine, ma anche dal cittadino comune, attratto dalla possibilità di “secretare” informazioni personali, senza la necessità di ricordarsi lunghe e complesse parole chiavi (pin e/o password).
L’evoluzione delle tecniche di “misura” delle caratteristiche fisiche e in seguito comportamentali di un individuo costituiscono le basi della Biometria
La biometria deriva dalle parole greche bìos = “vita” e metros = “conteggio” o “misura” ed è la disciplina che ha come oggetto di studio la misurazione delle variabili fisiologiche o comportamentali tipiche degli organismi, attraverso metodologie matematiche e statistiche.
In linea di principio, ogni caratteristica umana, di tipo fisico o psicologico, può qualificarsi come discriminante nell’individuazione di una persona. Nella pratica, però, affinché una caratteristica umana possa essere presa in considerazione come discriminante biometrica, dovrà soddisfare le seguenti proprietà:
Universalità: ogni individuo deve possedere tale caratteristica;
Caratterizzazione: ogni coppia di persone deve essere sufficientemente differente in relazione alla caratteristica in oggetto;
Permanenza: la caratteristica deve essere sufficientemente invariante nel tempo;
Acquisibilità: la caratteristica deve essere quantitativamente misurabile.
Il diffondersi di sistemi biometrici per il riconoscimento personale ha portato a prendere in considerazione anche altre caratteristiche [3], più legate ai sistemi biometrici stessi, che non alle peculiarità intrinseche della caratteristica individuata
Con riferimento alla definizione di riconoscimento biometrico, si opera una distinzione di massima fra:
biometria “fisica” basata su dati derivati da caratteristiche fisiche dell’individuo (ad esempio impronte digitali, caratteristiche del viso, dell’iride o della mano);
biometria “comportamentale” basata sulla valutazione di caratteristiche comportamentali
dell’individuo (ad esempio, la dinamica di apposizione della firma, il tipo di postura , la voce
ecc).
I processi di riconoscimento biometrico possono avvenire o in maniera interattiva, cioè con la
collaborazione del soggetto interessato che, a conoscenza dell’operatività del sistema biometrico, si
presta a fornire i suoi dati biometrici volontariamente (biometria interattiva), oppure tramite l’uso di
sistemi biometrici privi di interazione diretta con l’utente, il quale può essere o meno a conoscenza
del funzionamento di essi (biometria passiva).
La registrazione dell’utente (Enrollment) è la prima fase di un processo biometrico e consiste
nell’acquisizione, tramite un apposito sensore, della caratteristica biometrica dell’individuo.
La procedura che segue alla fase di registrazione, è nota come “estrazione delle caratteristiche”, e
prevede di ricavare dal campione acquisito alcune caratteristiche numeriche il cui insieme prende il
nome di “template”. La fase di registrazione si conclude con la memorizzazione del template su un
supporto di memorizzazione
Durante la verifica di identità, il sensore acquisisce il campione biometrico dell’utente, dal quale,
come accade nel processo di Enrollment, vengono estratte le caratteristiche e calcolato il template.
Quest’ultimo viene comparato con quello precedentemente acquisito nella fase di Enrollment,
memorizzato su sistema o sul dispositivo.
L’esito del confronto può confermare o rifiutare la dichiarazione di identità dell’utente.
In fase di identificazione l’utente non dichiara la propria identità e ne possiede sistemi contenenti
identificativi biometrici per la comparazione. Questo processo prevede che il soggetto si sottoponga
all’inserimento della propria caratteristica biometrica, sia in modo collaborativo che non, con il fine
ultimo di trovare, tra i soggetti registrati, tutti quelli caratterizzati da un grado di coincidenza
superiore ad una soglia prefissata. L’output prodotto dal sistema consente di identificare l’utente con
il migliore grado di coincidenza oppure di segnalare l’assenza di questo dai dati contenuti nel sistema.
A differenza dei sistemi basati su password, in cui è non solo possibile, ma necessario, effettuare un
confronto perfetto tra le due stringhe alfanumeriche, un sistema biometrico si trova a verificare la
similitudine tra due insiemi di caratteristiche estratte in due momenti differenti, con sistemi di
acquisizione compatibili, ma non necessariamente identici. Le differenze tra gli insiemi di dati non
sono dovute esclusivamente all’utilizzo di sensori di acquisizione di differente qualità o tipologia (es.
sensori per impronte digitali capacitivi in registrazione e ottici in verifica), ma anche alle differenti
condizioni al contorno durante la fase di acquisizione (es. illuminazione, rumore di fondo, polvere,
modifiche temporanee nel tono della voce, malfunzionamenti del sensore di acquisizione, o problemi fisici del soggetto come per esempio infiammazioni oculari, ecc.).
In tale contesto particolare attenzione viene rivolta alla biometria della scrittura
La verifica più diffusa sull’autenticità di una firma si basa sul controllo visivo. La sigla apposta sul retro delle carte di credito, ad esempio, consente di accertare in qualche modo l’autenticità del titolare. Il controllo visivo tradizionale è eseguito da persone addestrate o da esperti in falsificazioni. Quello che si compie all’atto del riconoscimento di una firma altro non è che la realizzazione pratica del concetto di riconoscimento biometrico.
La firma di ogni individuo presenta sempre una serie di caratteristiche, quali ad esempio la velocità di scrittura o i punti nei quali si esercita più pressione, che appartengono alla sfera comportamentale e sono pressoché inimitabili. Se la firma non è apposta su un foglio di carta ma su una “tavoletta elettronica” oppure viene usata una particolare penna “elettronica” è possibile trasformare in dati numerici gli aspetti comportamentali.
Da quanto esposto in precedenza, risulta evidente, che se si desidera operare con strumenti e piattaforme di calcolo automatiche, è necessario disporre di sistemi in grado di trasformare gli aspetti comportamentali legati alla dinamica della firma in dati numerici.
Tale procedimento è noto con il termine “estrazione delle features”.
Dal punto di vista operativo, l’utente (di cui si deve riconoscere la firma) appone la propria firma con una penna “elettronica” su una tavoletta di digitalizzazione in grado di ricavare una serie di parametri tra cui:
La traiettoria di scrittura (tracciato visivo).
La pressione esercitata.
L’angolo di inclinazione della penna.
L’accelerazione del movimento.
Il numero di volte che la penna viene sollevata dal foglio.
Il vantaggio principale di un siffatto sistema di riconoscimento è l’alta accettazione da parte degli utenti causata dal fatto che gli stessi sono abituati ad apporre la propria firma e quindi non trovano una differenza significativa fra il metodo tradizionale di apposizione della firma e quello biometrico. Lo svantaggio principale consiste soprattutto nella instabilità del campione biometrico in quanto la maniera di apporre la propria firma può variare nel tempo (sistemi biometrici basati su caratteristiche comportamentali hanno bisogno di continui aggiornamenti).
Esistono due metodi di analisi della firma :
Processo statico di analisi. Nel caso in cui non stessimo processando una firma indotta in tempo reale ma elaborata come copia di un’altra già presente su un foglio e successivamente scannerizzata per ottenere una rappresentazione digitale a due dimensioni, significa che stiamo compiendo un’ operazione di verifica statica (off-line).
Un processo dinamico eseguito on line basato sull’acquisizione dei dati relativi alla firma che deve essere riconosciuta, estrazione delle caratteristiche della firma acquisita e verifica della necessità, o meno di riacquisire la firma (controllo sulla qualità dei dati acquisiti), gnerazione del template e algoritmo di controllo (matching)
Nei sistemi di verifica on-line della firma, le tavolette elettroniche, sensibili alla pressione esercitata durante la scrittura, sono i dispositivi maggiormente utilizzati per l’acquisizione dei dati. Comunque una valida alternativa è costituita da particolari “penne digitali” (o smart pens). Tali “penne”, munite di particolari sensori, sono in grado di registrare la traiettoria di scrittura ed associare ad ogni punto della scritta le coordinate spaziali e la coordinata temporale (in altre parole sono in grado di registrare, in forma numerica, l’equazione oraria della traiettoria).
In generale in fase di immissione dati, si possono verificare “interferenze” correlate all’HW utilizzato in fase di acquisizione, oppure all’atto di apposizione. Infatti si può verificare l’introduzione di rumore di acquisizione, ovvero di alterazione dei dati acquisiti a causa della variabilità, seppur minima, delle caratteristiche del gesto scrittorio. Tutto ciò impone una pre-elaborazione dei dati.
In generale in fase di immissione dati, si possono verificare “interferenze” correlate all’HW utilizzato in fase di acquisizione, oppure all’atto di apposizione. Infatti si può verificare l’introduzione di rumore di acquisizione, ovvero di alterazione dei dati acquisiti a causa della variabilità, seppur minima, delle caratteristiche del gesto scrittorio. Tutto ciò impone una pre-elaborazione dei dati.
Dall’analisi di quanto descritto precedentemente, si è cercato di applicare una innovativa tecnica 3D al riconoscimento offline delle firme, al fine di migliorarne i risultati. In particolare, l’attenzione si è concentrata, durante il periodo di ricerca, sulla Olografia Conoscopica, già usata in ricerche precedenti al fine di riconoscere l’autenticità di firme manoscritte. Ora l’approccio seguito è quello di applicare tale tecnica non alla verifica della semplice sovrapposizione dei tratti, ma all’estrazione di un profilo di pressione della firma manoscritta, così come realizzato dai sistemi offline digitali, ma con una profondità di informazione molto superiore.
L’olografia conoscopica si fonda sulle proprietà di alcuni cristalli birifrangenti che consentono la scissione del raggio incidente in un raggio primario, detto ordinario, propagantesi nel crsitallo a
velocità costante, ed un raggio secondario, detto straordinario, la cui velocità di propagazione è dipendente dall’angolo di incidenza. I due raggi sono quindi caratterizzati da una differenza di fase, introdotta dai differenti cammini ottici che compiono a partire dal punto di separazione.
E’ noto che il fenomeno dell’interferenza è dovuto alla presenza di luce coerente, ed è noto inoltre come si propaga la luce nei cristalli uniassiali. Quello che verrà illustrato qui in seguito è come questi cristalli ottici siano la base di un sistema olografico a luce incoerente. Al contrario dell’olografia classica, in cui la luce coerente è un’esigenza ineliminabile, nell’olografia conoscopica questa necessità cade.
Un sistema conoscopico, basato su tali principi è costituito da tre parti: un misuratore ottico comprendente l’obbiettivo, un elaboratore digitale che fornisce i dati e che elimina i bad data points, ed un protocollo per il trasferimento dei dati o un programma di interfacciamento. Fisicamente esistono tre varianti:
Per l’analisi dei tratti sovrapposti con microprofilometria laser si è utilizzato un profilometro micrometrico prodotto dalla Optimet© basato su olografia conoscopica: il Conoscan 3000 Questo oggetto ha la caratteristica di risultare estremamente versatile e può lavorare con risoluzioni dal sub-micron al metro, cambiando l’ottica relativa. Esistono due diverse configurazioni possibili dello strumento: la configurazione fix-probe, che è adatta per piccoli oggetti e consiste nel tenere il sensore conoscopico fissato e mettere l’oggetto da analizzare su una opportuna tavola x – y, e la configurazione scan-probe, adatta per oggetti grandi e pesanti e che consiste nel fissare sia il sensore conoscopico sia l’oggetto per poi effettuare la scansione con un sistema di scanning ausiliario. Le prove sostenute sono state realizzate attraverso configurazioni del dispositivo in configurazione fix-probe.
Questo sistema laser olografico risulta indipendente dal tipo di superficie ed ha una alta frequenza di scansione (> 800 Hz). La sonda conoscopica può misurare anche la luce diffusa proveniente da superfici riflettenti, come ad esempio da oggetti metallici o relativamente brillanti.
L’immagine “grezza”, così come fornita dal profilometro, anche se contiene tutte le informazioni, non consente di stabilire con immediatezza ed efficacia il profilo 3D della scrittura. Pertanto, i dati acquisiti vengono elaborati tramite tecniche di image processing in modo da ottenere una visione 3D delle incisioni della carta.
Partendo da tale analisi si è pssati nel lavoro di ricerca alla pplicazione formale dei dati estratti per verificare la possibilità di estrarre una delle più importanti caratteristiche biometriche e distintive presenti in una firma: il porfilo di pressione.
Tutti i tradizionali testi di grafologia ed analisi della scrittura sono concordi nell’indicare che:
la modulazione di pressione è una caratteristica “personale” di un individuo (rappresenta una caratteristica biometrica);
in un individuo la modulazione di pressione è, in genere, una caratteristica che varia meno di altre caratteristiche grafiche;
la modulazione di pressione ha una forte variabilità da individuo ad individuo;
duplicare (falsificare) la modulazione di pressione è difficilissimo se non impossibile.
Per tali motivi, la pressione è uno dei parametri che vengono valutati ai fini dell’identificazione di una scrittura. Comunemente, nelle analisi grafologiche la valutazione della pressione viene effettuata attraverso lo studio dei “chiaroscuri”, cioè dell’analisi delle variazioni cromatiche e della larghezza dei tratti presenti nel tracciato grafico. In realtà, bisogna tener presente che non sempre vi è una la relazione diretta tra pressione scrittoria e chiaroscuri. Pertanto, l’osservazione dell’inchiostrazione deve essere associata ad analisi effettuate mediante adeguata strumentazione: stereo-microscopio con illuminazione monolaterale radente, illuminazione trasmessa (osservazione in trasparenza), profilometro. Per la verità, soltanto il profilometro e, in alcuni casi, la luce radente sono gli unici ausili tecnici che possono fornire elementi sulle deformazioni permanenti lasciate sul foglio. Le restanti tecniche possono consentire all’esperto di rilevare “unicamente” le modalità di erogazione della pressione quali la direzione dello sviluppo gestuale e la forza relativa (rapporto tra tratti marcati ed alleggeriti).
In particolare, il porfilometro consente, se utilizzato per l’analisi della grafia autografa fornita o acquisita per la comparazione, di identificare l’intervallo di variabilità pressoria del soggetto e questo sia nel minimo (tratti alleggeriti) che nel massimo (tratti marcati).
Durante il lavoro di ricerca, si sono effettuate anche analisi relative alle modulazioni di presisone in elazione alla modifica dello strumento scrittorio, per cui si sono effettuati molti test con strumenti scrittori differenti ed osservarne le caratteristiche così da verificare come un particolare strumento di scrittura funziona e che evidenze lascerà sul foglio. In altre parole si è cercato di distinguere tra caratteristiche comuni a tutti gli strumenti scrittori di un certo tipo e caratteristiche associabili ad un particolare strumento scrittorio o al singolo individuo.
In generale, risulta possibile concludere che, l’analisi dell’intensità cromatica dell’inchiostro e la larghezza dei tratti è un buon modo per controllare la modulazione di pressione, bisogna però tener ben in conto che tali caratteristiche non sempre sono legati alla pressione scrittori. È sempre utile
effettuare analisi con adeguata strumentazione (profilometro e/o luce radente monolaterale) per verificare e confermare le tesi scaturite da un’analisi prettamente visiva.
Infine, partendo da una scritta effettuata 16 anni prima, si è passati ad analizzare se dopo 16 anni la stessa sarebeb stata vergata in maniera differetne, tantod a rendere impossibile associare il porfilo di pressione all’individuo. Si è allora preso un campione relativo al 2012 e si sono effettuati confronti tra i porfili di presisone normalizzati, esratti tramite olografia conoscopica ed elaborati con porgrammi matlab dedciati, ottenendo come risultato che, anche considerando il supproto e il mezzo scrittorio simili, ma non identici, è possibile, per ogni lettera, identificare un profilo simile entro limiti bioemtrici, tale a poter identificare il tratto come distintivo di un individuo, anche dopo molti anni, avvalorando la natura biometrica della scrittura stessa
Phase transitions and coarse graining for a system of particles in the continuum
No full textThis work is devoted to prove rigorously the existence of a liquid-vapor branch in the
phase diagram of
uids, when considering a system of particles in Rd interacting with a
reasonable potential with both long and short range contributions.
The model we consider is a variant of the model introduced by Lebowitz, Mazel and
Presutti ([1]), obtained by adding a hard core interaction to the original Kac potential inter-
action, the rst acting on a di erent scale.
Model:
Let q = (q1; :::qn) denote a con guration of n particles in Rd with dimension d 2. The
hamiltonian for the LMP model is given by the following function:
HLMP
;
(q) =
Z
Rd
e (
(r; q)) dr
where
e ( ) =
2
2
+
4
4!
is the energy density with a quadratic repulsive term and a quartic attractive term and
(r; q) :=
X
qi2q
J
(r; qi)
is the local particle density at r 2 Rd. The local density is de ned through Kac potentials,
i.e. functions which scale in the following way: J
(r; r0) =
dJ(
r;
r0), where J(r; r0) is
a symmetric, translation invariant (i.e. J(r; r0) = J(0; r0 r)) smooth probability kernel
supposed for simplicity to vanish for jr r0j 1. Thus the range of the interaction has
order
1 (for both repulsive and attractive potentials) and the \Kac scaling parameter"
is
assumed to be small. This choice of the potentials makes the LMP model a perturbation of the mean eld, in the sense that when taking the thermodynamic limit followed by the limit
! 0 the free energy is equivalent to the free energy in the van der Waals description.
Note that the LMP interaction can be written in terms of one, two and four body poten-
tials in the following way:
HLMP
;
(q) = jqj
1
2!
X
i6=j
J(2)
(qi; qj) +
1
4!
X
i16=:::6=i4
J(4)
(qi1 ; :::; qi4); (1.0.1)
where
J(2)
(qi; qj) =
Z
J
(r; qi)J
(r; qj) dr (1.0.2)
J(4)
(qi1 ; :::; qi4) =
Z
J
(r; qi1) J
(r; qi4) dr:
In the model with hard cores the phase space is restricted by adding an interaction which
is = 1 when the particles get too much close with each other and is 0 when the particles are
far. Hence the interaction is given by
Hhc(q) :=
X
i<j
V hc(qi; qj)
where V hc : Rd ! R is pair potential de ned as:
V hc(qi; qj) =
8><
>:
+1 if jqi qj j R
0 if jqi qj j > R
with R the radius of the hard spheres and = jB0(R)j their volume.
Result:
The main goal of this manuscript is to prove perturbativly that by adding a hard core
interaction to the LMP model, with the hard core radius R su ciently small, the LMP liquid-
vapor phase transition is essentially una ected. Hence, we prove existence of two di erent
Gibbs measures corresponding to the two phases.
Let us de ne the grand canonical measure in the region Rd and boundary conditions
q 2 Q c
as:
; ;R; (dqj q) = Z 1
; ;R; ( j q)e H
;R; (qj q) (dq):
Then the main theorem is the following Theorem 1.0.1. Consider the model with hamiltonian HLMP
;
(q) + Hhc(q) in dimension
d 2. There are R0, c;R; 0;R and for any 0 < R R0 and 2 ( c;R; 0;R) there is
;R > 0 so that for any
;R there is ;
;R such that:
There are two distinct DLR measures
;
;R with chemical potential ;
;R and inverse tem-
perature and two di erent densities: 0 < ;
;R; < ;
;R;+.
Thus we prove the existence of two distinct states, which are interpreted as the two pure
phases of the system: +
;
;R describes the liquid phase with density ;
;R;+ while
;
;R
describes the vapor phase, with the smaller density ;
;R; .
;
;R; and ;
;R have limit as
! 0, the limit being ;R; < ;R;+ and ( ;R) which
are respectively densities and chemical potential for which there is a phase transition in the
mean eld model.
The critical temperature c;R is close to the analogous critical value for the LMP model
for the volume of the hard cores small enough:
c;R = LMP
c ( LMP
c )2=3 + O( 2); LMP
c = 3=23=2:
Our proof will follow Pirokov-Sinai theory in the version proposed by Zahradn k, [3],
which involves the notion of cuto weights. The analysis is based on the ideas of coarse
graining and contour model and the goal is to prove an analogous of the Peierls argument for
discrete systems.
Crucial ingredient in the proof of Theorem 1.0.1 is to show the convergence of the cluster
expansion for the hard spheres gas in the canonical ensemble when the density is small,
small enough. This is the content of a recent paper [2]
Carceri e detenuti a Bologna tra età napoleonica e restaurazione pontificia
No full textAd oggi, un’ampia storiografia ha analizzato il tema dei luoghi d’internamento
sorti in età moderna e contemporanea, negli Stati europei e non. Negli ultimi
vent’anni, un certo risveglio di interesse per la materia carceraria ha dato vita a
numerosi studi, accomunati dall’adozione di un approccio meno vincolato
dall’utilizzo di macro-categorie interpretative, indirizzato a sondare l’argomento
in tutta la sua complessità. Prassi di detenzione e spazi di segregazione sono stati
intesi non solo come strumenti di repressione e di contenimento delle trasgressioni
a vantaggio dell’ordine promosso dai governi, ma anche e soprattutto come
risultati di pratiche culturali e processi di modernizzazione originati dall’incontro,
non sempre pacifico, di molteplici forze e soggetti. La presente ricerca, dedicata
agli istituti reclusivi bolognesi attivi tra Età napoleonica e Restaurazione
pontificia, ha raccolto e sviluppato questa impostazione problematica, peraltro
condivisa anche dalla recente storiografia italiana, alla luce dei risultati conseguiti
da numerose indagini che vedono nell’Ottocento il secolo nel quale la privazione
della libertà si affermò definitivamente come sanzione per eccellenza attraverso la
quale “riqualificare l’individuo”, grazie alla maturazione di lenti mutamenti
avvenuti in ambito legislativo, sociale e culturale, iniziati tra XVII e XVIII secolo.
Il lavoro è basato sulla ricognizione e l’interpretazione di una composita
documentazione d’archivio, disseminata tra gli archivi bolognesi, milanesi e
romani, e costituito da normativa criminale e amministrativa, petizioni degli
internati e dei relativi familiari, fascicoli appartenenti ai fondi dei singoli
stabilimenti e ai soggetti istituzionali variamente coinvolti nella sfera
penitenziaria. Il proposito è stato quello di indagare, anche da un punto di vista
prettamente sociale e attraverso la ricostruzione della mappa carceraria cittadina
della prima metà del XIX secolo, particolari aspetti del tema: i rapporti tra centro
e periferia, l’identificazione dei soggetti internati, il riconoscimento degli obiettivi
assolti dall’istituto penitenziario e i cambiamenti avvenuti nel settore della
sorveglianza penitenziaria. Così condotto, lo studio ha permesso di tracciare le
peculiarità dei diversi istituti cittadini, territorio inesplorato d’indagine, nel più
ampio contesto dei cambiamenti sociali, economici e culturali che interessarono
Bologna nel periodo considerato e delle politiche penitenziarie realizzate da due
modelli statuali estremamente diversi tra loro; di rinvenire le coordinate
fondamentali di un trattamento progressivamente sempre meglio adattato alle
diverse categorie reclusive, al genere e all’età degli ospiti, e di delineare i
complessi legami tra questione penitenziaria da un lato, e soluzioni adottate nei
confronti della miserabilità, della “devianza” e della criminalità, dall’altra.
L’analisi della realtà quotidiana vissuta negli stabilimenti, che ha fatto emergere
contraddizioni tra le regole vigenti e la loro effettiva applicazione, l’attivismo e le
risposte elaborate dai detenuti nei confronti delle logiche imposte, nonché il
complesso di interazioni e di negoziazioni tra i diversi poli coinvolti nelle
dinamiche d’internamento, ha altresì confermato il superamento della visione del
carcere come microcosmo chiuso e inaccessibile, convalidando la necessità di
analisi basate su un metodo multi prospettico, tese a investigare i rapporti tra
istituti, internati e società, e a rintracciare le sfasature esistenti tra i piani
variamente connessi all’oggetto di studio
Biodiversità e iconologia vegetale nella archeologia romana e l’influenza sul Rinascimento : l’importanza per nostro patrimonio naturale e culturale
No full textNaturalistic iconography of ancient sculptures and paintings of the Roman period has been little investigated, despite the impressive richness of botanical diversity displayed in it. As a matter of fact, beginning with our early observations, novel information concerning the use of natural elements in Hellenistic-Alexandrine and Roman decorations has become available.
The general aim of this Doctorate Thesis is to give a contribution to the knowledge on phytoiconology of the monuments of the Roman period (I cent. BC-III CE), including the paintings, sculptures and the architectural decorations. I also wish deepen aspects of the biological origins of the symbolism of the represented plants, and contribute in the interpretation of the influence and connection between the ancient Roman culture and the Renaissance.
The aim of the first step of study was to define qualitative and quantitative aspects of botanical elements used in archaeological structures, and to define eventual critical taxa cited in the literature. I built up a database containing the botanical information of about 420 different art works and 3.000 related photos. The data were set up using both the information contained in the literature and the new one acquired over the research process (Kumbaric A., Caneva G. Updated floristic biodiversity of Roman iconography. Submitted). The frequencies of species and the represented morphological elements were also calculated. The database confirms the high richness of botanical elements and their high recurrence in the ancient Roman decorations. 202 taxa of plants (78 families, 159 genera and 168 species) were identified to date. The main characteristics of the identified floristic elements and their degree of rarity are reported. Acanthus mollis, Vitis vinifera, Phoenix dactylifera, Punica granatum, Ficus carica, Laurus nobilis, and Hedera helix resulted as the most commonly represented species, due to their strong association with mythological and religious symbolic meaning. The developed database contains 97 (47, 8%) new or very recently identified species, representing almost half of the information currently available in literature; a large portion of species represented in the artworks (70, 0%) seems to occur with very low frequency. This confirms the awareness of ancient men of the surrounding living creatures, and it suggests that botanical filing of ancient monuments deserves to be further deepened.
The aspect of plant symbolism and origins of plant symbols has been deepened (Caneva G., Kumbaric A. 2010: Plants in the ancient artistic representations as a tool of communication and a cultural message. Proceedings of 4th International Congress on “Science and Technology for the Safeguard of Cultural Heritage in the Mediterranean Basin”. Cairo, Egypt 6th-8th December 2009 (Ferrari A. ed.), Vol. I). Particular attention was given to the Orchidaceae family (Kumbaric A., Savo V., Caneva G. 2012: Orchids in the Roman culture and iconography: Evidence for the first representations in antiquity, Journal of Cultural Heritage, http://dx.doi.org/10.1016/j.culher.2012.09.002). In the case of orchids, the particular morphology of their hypogean organs made this group of
plants an object of a series of mythological episodes, beliefs and popular uses. New findings demonstrate the presence of orchids on Roman monuments changing the common belief that these plants first appeared in art much more recently. In the Roman-Hellenistic culture, their representation seems to refer to a symbolism of fertility, but their rarity in medieval art representations could probably be explained by the willing to eliminate pagan elements, which were linked to aphrodisiac power and luxury. We also demonstrate for the first time, that Roman ancients were aware of even small-scale natural phenomena and used details to express ideas through symbolism (Caneva G., Savo V., Kumbaric A.: The great message of small details: Nature in the Roman archaeology. Sumbitted). We provide examples showing the careful selection and representation of even small details carried out (e.g., aquiline-fern pastorals, orchid’s gynostemium), together with the observation of phenological phases of plants (e.g., Acanthus in its seasonal regrowth, the Arum withering of feminine flowers).
The final aim of the thesis aimed to give new data on the relation among Classicism and Renaissance. The great inspiration of the ancient culture during the Renaissance (born in the XIV century in Italy and spread throughout Europe) is well known, but the naturalistic aspects of the so-called “decorations” are not well studied. This period is characterized by the flourishing of artistic and scientific activities, new translations of classical philosophers, the rise of humanism, new methods of scientific inquiry, and the extraordinary discoveries associated with the Age of Exploration. In the naturalistic meanings, it means a return to nature with inspiration from the real world rather than mere scholasticism, based on endless copying from the past. Plant representations in this art style are characterized by a high level of realism, and as such are a very important source for gathering naturalistic information. In the book Raphael and the image of the nature (Caneva G., Carpaneto G.M., (eds.) 2011: Raffaello e l’immagine della natura, Cinisello Balsamo, Silvana Editoriale, Milano) precisely in its Chapter 4, Caneva G., Kumbaric A.: The inventory of plant biodiversity is analysed the plant biodiversity present at the Raphael’s Lodge in Vatican, decorated by Raphael, Giovanni da Udine and their pupils in the period between 1514-1519. Interesting from many points of view, primarily for their great artistic value, the paintings show a great value and are interesting from a naturalistic point of view as well. An aspect particularly interesting for this Thesis are the plant representations in the paintings in the Lodges, which were created in a style strongly inspired by the Roman epoch. In fact, the architecture and the decorations show a great admiration for and inspiration by the classic epoch, especially by the just recently discovered Nero's Domus Aurea. This is particularly evident in the reproductions of the so-called Roman grotesques with fantasy creatures composed of animal and plant elements in order to express the idea of a process of metamorphosis and the transformation continues between the nature's elements. Always imitating the antique art, other forms characteristic for the classical period, such as spirals and branches, are also represented. The importance of the Vatican Lodges also lies in the fact that because of its importance, beauty and grandeur it was a point of reference
and inspiration for numerous artists of that and subsequent eras. The observed plant biodiversity is rich and it is very interesting that among about a hundred plant species identified, the presence of the American species has also been noted (Cucurbita maxima, C. moschata, C. pepo and Zea mays). All were reproduced several times and sometimes in different phenological stages, a fact that testifies not only that these plants were present, but also cultivated in Rome after only twenty years after the discovery of America
Sovrapposizione ecologica tra due specie simpatriche di uccelli rapaci (Milvus milvus e Milvus migrans ) durante la stagione riproduttiva
No full textThe aim of the research was to gather data on two species of birds of prey, the Red Kite Milvus milvus (RK)
and the Black Kite Milvus migrans (BK), in the Tolfa Mountains (Central Italy).
In 2010-2012 we surveyed 37 RK and 55 BK territorial pairs during the breeding season, and the communal
roosts of RK in winter, within an area of 510 km2.
The breeding density of both species (mean values: 2.32 and 3.59 territorial pairs per 100 km2 respectively
for RK and BK) was almost constant during the study period. Laying dates of BK (9 April-5 May) were
shifted of about a month later with respect to RK (20 March-3 April), while a marginal overlap occurred in
fledging periods between the species. Most of nests were clumped in mixed loose colonies, while solitary
nests were less than 20%. Mean nearest neighbor distances between conspecific pairs were higher in RK than
in BK. The lowest value of mean nearest neighbor distance was found between heterospecific pairs. Nest
dispersion patterns showed a progressive increase in clustering, from RK to BK, and up to reciprocal
interspecific nest distribution. Mean productivity and breeding success were slightly higher for RK. No
influence of BK neighbors on RK productivity and breeding success was observed.
Prey remains and pellets were collected under 11 RK and 9 BK nests occupied by breeding pairs to compare
their food diets. Birds (50%) and other small terrestrial vertebrates represented the largest part of biomass
consumed by both the species. The proportion of food items coming from waste dumps (mainly
slaughterhouse refuses) was higher in the diet of BK (23%) than in RK (15%). Analyses, performed both on
number and biomass of food items, grouped into 11 taxonomic and weight classes, showed similar niche
breadth and wide niche overlap between the two species.
Habitat features were measured within a circular plot of 0.04 ha (radius 11.29 m) surrounding 15 RK and 21
BK nests occupied by breeding pairs. Moreover GIS analyses were performed on habitat features within
circular buffers of 200 m and 500 m ray around each nest by means of Land Use Map. Due to nest clustering
usually observed in the study area, the variables measured at nest tree and within the plot showed only
marginal differences, while the wide overlap of buffers around the nests didn’t permit to detect significant
differences.
An evaluation of habitat suitability in the Tolfa Mountains is needed to assess if nest clusters of kite pairs
were determined by scarce availability of suitable sites or by other factors, even intrinsic factors, like the
heterospecific attraction. More reliable analyses would be needed to estimate food resources availability, but
the relevant observed overlap occurred when the amount of preys was probably the highest in the year
(mainly large insects, nestlings of other birds and snakes). Moreover, although an evaluation of habitat
suitability in the Tolfa Mountains is needed, the extension and distribution of woodlands over the study area
didn’t seem to represent a limiting factor, and the clustered interspecific nest dispersion could be due to other
factors, even intrinsic, like the heterospecific attraction. The complexity of the interspecific relations
observed should be taken into account in planning conservation actions
Alterazioni al telomero e difetti nella segregazione cromosomica indotti dallo stress ossidativo
No full textTelomeres are nucleoprotein complexes that protect the ends of linear
chromosomes and are required for a wide range of cellular processes, as
apoptosis, aging, cancer and chromosome stability.
Telomere shortens every time a somatic human cell divides. Furthermore
human cancers, avoid the progressive loss of telomeric DNA by the
telomerase or the telomerase-independent mechanism, termed ALT
(Alternative Telomere Lengthening), result into indefinite cell proliferation.
However, it has been demonstrated, that several physical or chemical
agents are able to modulate telomere length; in particular oxidative stress
accelerates telomere shortening. Literature data showed that telomeres are
the preferential target for oxidative damage because of ROS able to induce
8-oxodG from triplet GGG present in human telomeric sequence
TTAGGG. Nevertheless, the effects of prolonged oxidative stress on
telomere metabolism are still poorly investigated.
With the aim to investigate the effects of oxidative stress on telomere
length and chromosome segregation and to test mitotic defects, human
primary lung fibroblasts (MRC-5) were daily treated with 10μM H2O2 and
analysed at regular intervals over period of 94 days. The telomere length
analysed by Q-FISH (Quantitative-FISH), showed a telomere shortening at
9-21 days, and a telomere elongation between 21-48 days. Moreover we
observed that this trend of “shortening-lengthening” was repeated on time
up to 94 days.
Based on this repeated trend, we focused our attention to the first 45 days,
because at longer time several mechanisms, as senescence, not straight
related to oxidative stress effects, could interfere with the results. At this
interval of time, we saw a significant telomere shortening after 5 days and a
telomere elongation at 15 days of treatment. Based on these results, we
confirm that prolonged oxidative stress is responsible of telomere
shortening even at low daily doses.
Considering that telomere shortening could have an effect on cell viability,
first of all, we analysed other endpoints:
a) Possible cell cycle perturbation by Cytofluorimetric analysis. We noticed
any differences between treated and own control samples.
b) The entity of DNA damage induced by prolonged treatment with H2O2
by “Alkaline Comet Assay”. Moreover we used Trypan Blue Assay to
evaluate cell viability and this analysis has relieved in all cases that cell
death was less than 30%, value above which the mortality is considered
significant.
c) To understand if the DNA damage and telomere shortening observed
could induce premature senescence, we assessed the number of β-
galattosidase positive cells, typically expresses in senescence cells. As
expected, we observed a light trend of senescence on time in treated and
control samples, with a difference between the two only at 10-15 and 20-27
days. This led us to conclude that oxidative stress did not induce significant
premature senescence in treated cells.
Considering that telomere shortening did not alter cell viability, we studied
the mechanism responsible of telomere elongation observed at 15 days. To
evaluate this mechanism the analysis of telomerase activity was performed
by RTQ-TRAP assay that showed no telomerase activation for all fixation
times. On the other hand, to verify ALT activation, we assessed two ALT
markers: telomeric-sister chromatid exchanges (T-SCE) by CO-FISH
analysis and colocalization of telomeres-PML proteins by FISH and
immunostainig. We showed a higher frequency of both these ALT markers
at 15 days of treatment, corresponding to the time of telomere elongation
observed. This led us to hypothesize Human Primary Fibroblast could
activate ALT mechanism, known in literature be present in a little
percentage of tumor cells. However we cannot exclude the presence of a
cellular selection system that promotes cells with longer telomeres due their
major viability.
In literature is known that telomere shortening could alter chromosomes
segregation by inducing chromosome bridges (end-to-end fusion). To
analyse the relation between telomere length and chromosome segregation
defects, like chromosome bridges, during my period at the Virginia Tech
University we performed Time lapse on live cells and immunostainig (that
detect Kinetochore and mitotic spindle) in mitotic cells in the range of 1-48
days. Data obtained were pulled and showed an increase of chromosome
bridges in treated cells at 5, 27, 41 and 48 days of treatment. The induction
of chromosome bridges at 5 days indicated a relation between telomere
shortening and chromosome segregation defects. Moreover the reduction of
chromosome bridges, observed at 15 days, was related to telomere
lengthening saw at the same day.
Based on these results, we could observe that telomere shortening induced
by oxidative stress at 5 days of treatment could triggers the increase of
chromosome bridges induction. Subsequently, we observed a chromosome
bridges decrease corresponding to the time of telomere elongation and
based on previous results obtained, we hypothesized that ALT mechanism
restores telomere length inducing a reduction of chromosome segregation
defects related to telomere shortening. In fact, according to literature data,
the loss of chromosome ends could result in “sticky” chromosomes that will
give rise to dicentric/ring chromosomes: when these dicentric/ring
chromosomes will try to separate in anaphase, they will create a
chromosome bridge that breaks before or in transition to telophase. Then,
the breakage of bridge will create new sticky chromosome ends that could
fuse with other sticky ends or that could determine the sister chromatid
fusion at the following cell cycle, creating the so called
“breakage/fusion/bridge cycle” (BFB). This BFB cycle will continue until
the affected chromosome will acquire a new telomere, as in our case when
ALT mechanism restores the telomere length.
To further assess the effects of telomere length changes on chromosome
instability, we evaluated abnormal nuclear structures at 1-20 days. We
estimated the quantity of NBPs (nucleoplasmic bridge) and NBuds (nuclear
Buds), markers of chromosome segregation defects, measuring a significant
increase of these biomarkers at 5 days of treatment and confirming previous
result obtained for chromosome bridges.
These data have been supported by anaphase-lagging chromosomes,
marker of chromosome loss. In both fixed- and live-cells. We observed an
increase in anaphase lagging chromosomes frequencies over the control at
5, 20, 27 and 41 days of treatment.
Additionally, kinetochore positive micronuclei (MN) were analysed by
immunostainig. Kinetochore positive MN represents a marker of
chromosome loss and aneuploidy (Fenech, M. and Morley, A.A. 1985). Our
analysis resulted in a significant increase of kinetochore positive MN in
almost all-fixing time.
With the aim to evaluate if also other mitotic defects, in addition to
chromosome segregation defects, were induced by prolonged oxidative
stress, cells with tilted mitotic spindles, defined as the positioning of the
spindle long axis at an angle instead of parallel to the substrate, were
observed. We observed frequencies of tilted spindles above the control
frequencies during the first 10 days, at 27, and 48 days of treatment. These
results indicated that prolonged oxidative stress affected spindle structure
and/or function.
Thus, in addition to the telomeric damage, which causes chromosome
rearrangements and can result in chromosome bridges in mitosis, prolonged
oxidative stress could also induce telomere-independent mitotic defects,
such as MN, lagging chromosomes, which can result in aneuploidy, and
cells with tilted spindle. Taken together, these data indicated that prolonged
oxidative stress could cause the two most common karyotype defects
observed in cancer cells: chromosome rearrangements and aneuploidy
