1,354,268 research outputs found
Dexamethasone-dependent modulation of human lymphoblastoid B cell line through sphingosine production
No full textThe relationship between dexamethasone-dependent changes in intracellular sphingosine levels, energy and phospholipid metabolism have been investigated by P-31-NMR spectroscopy and high-performance liquid chromatography. The cellular functions have been evaluated by cellular growth and immunoglobulin M secretion (IgM). Significant increases in intracellular phosphorylcholine (PCho), extracellular choline (Cho), and endogenous sphingosine levels were observed only at 30 min incubation with dexamethasone. These results confirmed a sphingosine-dependent hydrolysis of choline-linked phospholipids (Miccheli, A., Ricciolini, R., Piccolella, E., Delfini, M. and Conti, F. (1991) Biochim. Biophys. Acta 1093, 29-35). Furthermore, no significant variations were evidenced at hours 1, 2, 6 and 18 of incubation. Dexamethasone causes an inhibition of cellular growth and IgM secretion as well as the sphingosine treatment. The results suggest that the effect of dexamethasone may be mediated by endogenous sphingosine production in Epstein-Barr virus transformed B lymphocytes
Two essays concerning complexity, language and machine learning
No full textIn this first essay, we present our research project concerning the extraction of information from the Translation Quality Assessment (TQA) process, in which the quality of a translation conducted by a human translator from one language to another, is evaluated by another human translator. We take advantage of the dataset provided by the professional translation service provider Translated SRL, consisting of thousand of translations, produced by human translators and edited (with error annotations) by human reviewers. We deal with subjectivity that raises from the linguists involved in the process and we aim to understand which are the features able to catch translators’ behaviour. We applied Bayesian Networks methods to build a probabilistic framework that helps us to understand the patterns of the translation process, assessing the difficulty of the source texts, the skill of the translators, and the strictness of the reviewers, together with the consistency of both the last two. We run three validation methods in which we test the two Bayesian models created, comparing them, and showing that they can reasonably fit the data and retrieve significant patterns in the behaviour of the linguists involved. We designed an experiment to add new data to our dataset to check the predictability of the quality of the individual translated texts, and despite the single estimate of the quality of the specific translation has been shown to be poorly predictable, the best of our models has proven to be able to predict the mutual relations between reviewers, showing the possibility to represent a useful tool in assessing linguists' behaviour and therefore in establishing their reliability.Relatedness is measure of similarity between two human activities, in terms of in- puts and contexts needed for their development. The estimate of Relatedness has become of great interest as a tool to inform policies and development strategies in governments, international organisation, and firms, under the idea that it is easier to move between related activities rather towards unrelated ones. In our paper Relatedness in the Era of Machine Learning (Tacchella et al., 2021), we focus on countries and we show that the standard, widespread approach of estimating Relatedness through the co-locations of activities (e.g. Product Space) generates measure of Relatedness that performs worse than trivial auto-correlation prediction strategies. We argue that this is due to the poor signal-to-noise ratio present in international trade data. In our paper we build new methods to measure relatedness, by either redefining the two-products correlations assessment, or by moving from two-products correlations to many-products correlations and finally by using a general network embedding technique, that we call Continuous Projection Space (CPS). Here, I will focus on a new definition of similarities between couples of products through textual description, my main contribution to the paper
1H NMR-based metabolomic study of a mother-infant dyad on the evolution of gut microbiota during the breastfeeding and weaning
No full textHuman milk is a buffet of fats, proteins and sugars, designed to be easily digestible and to provide an adequate supply of nutrients to support healthy growth and development of the infant. In addition, milk is rich of nonnutrient bioactive factors, such as cells, anti-infectious and anti-inflammatory agents, growth factors, and prebiotics, providing protection to the newborn. Among this plethora of components, human milk oligosaccharides (HMOs) were supposed to have anti-adhesive and antimicrobials properties, thus preventing pathogen attachment to infant mucosal surfaces and lowering the risk for viral, bacterial and protozoan parasite infections [1]. Furthermore, HMOs were recognized as a substrate to promote the growth of desired bacteria, such as bifidobacteria, in the infant’s intestine (“bifidogenic” or prebiotic effects) [2]. Early microbial colonization is essential for healthy intestinal and immunological development in neonates. The development of gut microflora during infancy consists in a complex succession of bacterial species, modulated by breastfeeding, perinatal antibiotic use and environmental factors. In a recent study, we have compared the changing fecal microbial composition with the fecal metabolome of newborns in the first thirty days of the breastfeeding [3]. The results showed a relation between microbiota and fecal biochemical composition, probably linked to the changes of breast milk composition during the maturation process.In this study, we have investigated, by 1H NMR spectroscopy, the changes of the neonatal fecal metabolome in relation to diet: breastfeeding and weaning. We have examined breast milk and newborn faeces of a single mother-infant dyad for 6 months, starting from the 4th month after the birth, in order to evaluate the changes in microbial metabolome during the diet evolution. The NMR spectroscopy of the breast milk allowed to recognize the mother’s phenotype as Secretor (FUT2 gene positivity) on the basis of the structure of fucosyl-HMO, and to confirm the stability of milk biochemical composition during the considered period of lactation. On the other hand, the NMR analysis of fecal samples showed that the microbiota HMO metabolism changed as a function of time, and furthermore the daily variability increased during the weaning period. Therefore, important experimental aspects are evidenced in order to obtain representative samples of faeces from newborns to compare metabolomics with metagenomics data. The results display the evolution of the infant gut microbiota metabolism in relation to changes of the diet composition
Impiego della spettroscopia di Risonanza Magnetica Nucleare ad alta risoluzione per l'individuazione e caratterizzazione di parametri di qualità e conservabilità di mozzarella di bufala campana
No full textNella presente ricerca è stata utilizzata la Spettroscopia di Risonanza Magnetica Nucleare
(RMN) ad alta risoluzione per la messa a punto di metodiche standard per il controllo della
qualità, della conservabilità e dell’origine di prodotti caseari.. In tale ambito è stato eseguito
uno studio mediante NMR di mozzarelle di bufala provenienti da caseifici di differenti zone
geografiche. Lo studio è stato eseguito su estratti preparati con la tecnica Bligh-Dyer. È stato
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definito il profilo metabolico con l’identificazione di circa 30 metaboliti. È stato
successivamente intrapreso uno studio che ha esaminato in un intervallo di 15 giorni
l’evoluzione del profilo metabolico. È stata riscontrata la variazione significativa dei livelli di
numerosi metaboliti ed è stata evidenziata la presenza di 2,3-butandiolo che aumenta
progressivamente. Tali studi forniscono importanti indicazioni per la shelf life del prodotto
NMR-based metabolomics and nutrition: dissecting the metabolic effects of a sports drink on the post-exercise recovery in elite athletes
No full textSpettroscopia NMR multinucleare e analisi metabolomica applicata alla caratterizzazione del fenotipo metabolico di sistemi complessi
No full textLa metabolomica, negli ultimi anni, è diventata un approccio versatile, largamente impiegato nell’industria e nella ricerca nel campo delle scienze mediche, biologiche, ambientali e alimentari [1,2,3].
In ambito microbiologico la metabolomica viene spesso utilizzata per la caratterizzazione del fenotipo di microrganismi, volta all’ottimizzazione della produzione biotecnologia di sostanze come vitamine, enzimi e antibiotici. In seguito all’avvento della tecnologia del DNA ricombinante è stata applicata nell’ingegneria metabolica per la produzione di metaboliti primari e secondari [4].
Nel presente lavoro e’ stata applicata la metabolomica, basata su spettroscopia di risonanza magnetica multinucleare ad alta risoluzione e modelli di analisi multivariata, per caratterizzare le variazioni del fenotipo metabolico di un sistema complesso dipendente da una mutazione genica e per valutare il suo adattamento in funzione di variazioni ambientali.
Lo studio è stato condotto su un sistema biologico costituito da cellule eucariote di lieviti kluyveromyces lactis, wild type e geneticamente modificate, fornite dai laboratori del Dipartimento di Biologia e Biotecnologie.
La strategia di metabolic profiling adottata risponde alla necessità di una metodologia che possa caratterizzare organismi complessi descrivendone il fenotipo metabolico in diverse condizioni e consiste nell’identificazione e quantificazione dei metaboliti coinvolti nei flussi attraverso e tra le varie vie metaboliche per la produzione di energia e di materia [5].
Le variazioni nel metaboloma sono state valutate tramite spettroscopia NMR multinucleare, mappe di correlazione e analisi multivariata dei dati.
L’analisi NMR ha il vantaggio di non richiedere una preparazione dei campioni particolarmente impegnativa; si è quindi eseguita una estrazione tramite il metodo Bligh and Dyer [6] modificato dal nostro laboratorio [7] ottenendo degli estratti idro-alcolici ed organici, sui quali sono stati effettuati spettri monodimensionali di 1H e spettri bidimensionali (omonucleari TOCSY ed eteronucleari HSQC e HMBC). Si è rivolta particolare attenzione agli aspetti metodologici ottimizzando, per ogni esperimento, la risoluzione e la sensibilità al fine di assicurare la riproducibilità richiesta da un approccio di tipo metabolomico.
L’analisi metabolomica ha consentito, quindi, la valutazione delle variazioni nell’intero metaboloma, dipendenti da una singola mutazione genica.
I risultati hanno portato alla costruzione di un modello di rete metabolica per il ceppo wild type e per il rispettivo mutante.
[1] Powers R, Magnetic Resonance in Chemistry 2009, 47, S2-S11.
[2] Sobolev AP, Brosio E, Gianferri R, Segre AL, Magn. Reson. Chem. 2005, 43, 625–638.
[3] Mannina L, Cristinzio M, Sobolev AP, Ragni P, Segre AL, J. Agric. Food Chem. 2004, 52, 7988–7996.
[4] Mashego MR, Rumbold K, De Mey M, Vandamme E, Soetaert W, Heijnen JJ, Biotechnol. Lett. 2007, 29, 1-16.
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[6] Bligh EG, Dyer WJ, Can. J. Biochem. Physiol. 1959, 37, 911-917.
[7] Miccheli A, Aureli T, Delfini M, Di Cocco ME, Viola P, Gobetto R, Conti F, Cell. Mol. Biol. 1998, 34, 591–603
Sviluppo di radici di carota viola e arancione valutato mediante Risonanza Magnetica Nucleare
No full textLa carota (Daucus carota L.) è una radice della famiglia delle Apiaceae. È una delle colture vegetali più importanti e più economiche al mondo. Può essere consumata tal quale, sotto forma di succhi o essere la base di prodotti più elaborati. Dal punto di vista nutrizionale, le carote non apportano una quantità significativa di calorie (43 kcal per 100g), ma contengono numerose specie chimiche con documentate proprietà antinfiammatorie, antiossidanti, antimicrobiche, antivirali e antitumorali. Storicamente, sono state coltivate diverse varietà di carota, che in genere si differenziano in base al colore [1], ed è importante sottolineare come questo non sia un parametro puramente estetico, ma che abbia una correlazione diretta con le proprietà nutrizionali dell'alimento. Infatti, mentre le carote arancioni contengono principalmente carotenoidi come agenti coloranti, le carote nere (Daucus carota ssp. Sativus var. Atrorubens) contengono antociani e altri composti biologicamente attivi, circa 9 volte più abbondanti che non nelle arancioni [2]. Questo è molto importante poiché il cibo ad alto contenuto di flavonoidi e antiossidanti è stato accettato dalla comunità scientifica come un buon punto di partenza per diete in grado di prevenire l'insorgere di diverse malattie, e ciò ha reso le carote oggetto di studi spettroscopici per quanto concerne la loro composizione chimica [3,4].
Lo sviluppo delle radici è un processo che, come osservato nel caso della maturazione dei frutti, può influire notevolmente proprio sulla composizione fitochimica dell'alimento. Studi sulla maturazione della frutta hanno dimostrato che il tempo di raccolta può essere adattato per tener conto del potenziale effetto sulla salute dei consumatori dei componenti che aumentano o diminuiscono durante i tempi di sviluppo [5]. Inoltre, in altri studi è stato anche evidenziato che cultivar della stessa specie vegetale si sviluppano con velocità diverse anche quando il tempo di maturazione globale è paragonabile [6].
Mentre il processo di maturazione è ben documentato per la frutta, lo sviluppo delle radici non è stato approfondito alla stessa maniera, e come tale è richiesta un'indagine dettagliata dei cambiamenti della composizione chimica.
Nel presente studio, è stata impiegata la spettroscopia NMR (accoppiata ad analisi statica multivariata PLS) per monitorare lo sviluppo di due cultivar di carota, nera e arancione, dal mese di settembre a novembre. Inoltre, poiché è risaputo che l'eccessivo sviluppo delle carote, in particolare della varietà nera, può dare origine a un gusto amaro nel raccolto, lo sviluppo di questa cultivar è stato esteso al mese di dicembre per analizzare meglio la base chimica di questo fenomeno.
Referenze
[1] S. A. Arscott e S. A. Tanumihardjo CRFSFS 9, 223-239 (2010)
[2] A. Smeriglio, M. Denaro, D. Barreca, V. D'Angelo, M.P. Germanò e D. Trombetta Fitoterapia 124, 49-57 (2018)
[3] A. Cazor, C. Deborde, A. Moing, D. Rolin, H. This J. Agric. Food Chem. 54, 4681-4686 (2006)
[4] A. Tomassini, F. Sciubba, M. E. Di Cocco, G. Capuani, M. Delfini, W. Aureli e A. Miccheli J. Agric. Food Chem. 64, 5284-5291 (2016)
[5] D. Capitani, L. Mannina, N. Proietti, A. P. Sobolev, A. Tomassini, A. Miccheli, M. E. Di Cocco, G. Capuani, R. De Salvador e M. Delfini, Talanta 82, 1826-1838 (2010)
[6] F. Sciubba, D. Avanzato, A. Vaccaro, G. Capuani, M. Spagnoli, M. E. Di Cocco, I. N. Tzareva e M. Delfini Nat. Prod. Res. 31, 765-77
A NMR spectroscopy study on the effect of Nicergoline treatment on brain metabolism of aged rats.
No full textH-1 and P-31 NMR "ex vivo" spectra show a decrease in N-acetyl-aspartate (NAA), glutamate (Glu) and aspartate (Asp) levels and an increase in myo-inositol (myo-ins) in the brain of aged rats as compared to adult ones. No significant changes were observed in metabolites involved in energy balance. Prolonged Nicergoline oral treatment induced a significant increase in Glu and NAA levels of aged rat brain. An improvement of cerebral glucose utilization in treated aged rats, as evaluated by means of C-13 NMR spectroscopy, was also demonstrate
Multivariate data analysis as applied to NMR results: a tool to investigate the behavior of complex biological systems
No full textThe richness of information embedded in an NMR spectrum can be fully exploited only by an approach taking into consideration at the same time all the data pertaining to the measured parameters. The formal equivalence that can be stated between the multivariate data anal. techniques and the physics of complex systems enabled development of a model that gives the researcher a complete picture of the system under study. The generality of this approach makes it well suited to cope with every kind of phenomenon that can be described by a multivariate data matrix
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