dimarts, 30 de març de 2021

Pere Aragonès perd el segon debat d’investidura, i Laura Borràs iniciarà un nou torn de converses amb els grups polítics

Arran del debat d’investidura del passat divendres 26 s’iniciava el compte de dos mesos que té la XIII Legislatura per investir un President de la Generalitat si vol evitar una dissolució automàtica del Parlament de Catalunya, i la convocatòria de noves eleccions.

La primera oportunitat per evitar aquesta dissolució automàtica era el segon ple d’investidura, en el qual el candidat Pere Aragonès només requeria una majoria simple (que ja no havia assolit divendres). Sense que hagin prosperat les negociacions entre el partit d’Aragonès, ERC, i Junts per Catalunya, res no feia presagiar que Aragonès aconseguís aquesta majoria. Així doncs, com és habitual, el segon debat esdevenia un mer tràmit, i això s’ha expressat en una major brevetat respecte del primer. A la intervenció del candidat, s’han seguit sense interrupció la intervenció dels grups i subgrups parlamentaris, la resposta conjunta del candidat i la rèplica dels grups parlamentaris.

Tot el peix era venut, i en la votació s’ha repetit el resultat del primer debat: 42 vots a favor (33 d’ERC i 9 de la CUP), 61 vots en contra (PSC-Units, Vox, ECP, Cs i PP) i 32 abstencions (JxCat).

La presidenta del Parlament, Laura Borràs, ha anunciat que s’iniciarà una nova ronda de consultes amb els representants dels grups polítics, per fer una nova proposta de candidat a la presidència de la Generalitat. Aquesta proposta podria ser, de nou, Pere Aragonès, o qualsevol altre dels 135 diputats. A més d’Aragonès, Salvador Illa ha mostrat repetidament la voluntat de ser candidat a la Presidència de la Generalitat, com a cap de la llista més votada en les eleccions del 14-F.

dilluns, 29 de març de 2021

Els grups d’edat en els rebrots de covid-19: la rellevància d’intervencions no-farmacèutiques entre els adults joves

Epidemiologia: Després d’arribar a un pic de casos actius de covid-19 a final de gener, a començament de març tornava pujar el nombre. Això és un reflex de les pujades i baixades que s’experimenten a les diferents regions del planeta. Ja les vam veure durant el 2020, amb pics tardorals, hivernals, primaverals i estivals. A què obeeixen les pujades o onades epidèmiques de covid-19? Mélodie Monod, Alexandra Blenkinsop, Xi Xiaoyue, Daniel Hebert, Sivan Bershan i Simon Tietze, juntament amb altres membres del Imperial College COVID-19 Response Team, ofereixen una resposta en forma d’un article a la revista Science aparegut la setmana passada. Monod et al. han creat una matriu de contactes infecciosos basada en dades recollides a Europa i a Xina, i l’apliquen als Estats Units. Al principi de la pandèmia, abans de l’adopció d’intervencions no-farmacèutiques, els contagis s’havien concentrat entre persones de la mateixa edat, amb també un nombre de contagis entre infants i els llurs pares, i entre gent gran i adults de mitjana edat. El rebrot iniciat als Estats Units a mitjan agost, en el context de mesures massives de prevenció, fou mediat per un patró de contactes diferent, força centrat entre joves adults (de 20 a 49 anys), i només en segon terme la reobertura presencial de les escoles hi hauria tingut un paper. Fou més aviat la represa laboral la que promogué el rebrot de final d’estiu. Monod et al. basen les seves conclusions en dades detallades de telefonia mòbil de més de 10 milions d’individus dels Estats Units. A data de 29 d’octubre del 2020, als Estats Units els únics grups d’edat que havien mostrat nombres de reproducció consistentment superiors a 1 era els joves adults de 20 a 34 anys, i els adults de 35 a 49. Aquesta transmissió s’associaria a l’augment de la mobilitat durant l’estiu. Abans de l’inici de l’escola, el 75% de les infeccions per SARS-CoV-2 s’originaven d’adults de 20 a 49 anys, i d’aquest grup els més joves (20-34 anys) mostraven una major heterogeneïtat geogràfica. Amb l’obertura de les escoles hi hagué un desplaçament relativament modest cap a contagis entre més joves, però fins i tot llavors tan sols el 5% de les transmissions eren atribuïbles a infants de 0-9 anys, i un 10% a joves de 10-19 anys. L’obertura de les escoles, de tota manera, s’associaria a un augment del 26% en la transmissió de SARS-CoV-2, degut a que les infeccions en infants i adolescents passaven després als pares, que les difonien de manera efectiva. Monod et al. conclouen que la vaccinació massiva d’adults entre 20 i 49 anys seria una mesura essencial per controlar la pandèmia de covid-19, encara que això podria ser insuficient si els vaccins no tenen prou potència com per blocar la transmissió del virus, o si emergeixen noves variants de SARS-CoV-2 que siguin més transmissibles.

Model per a l’estimació de la contribució de cada grup d’edat al rebrot de covid-19 als Estats Units que arrencà a mitjan d’agost del 2020. En octubre del 2020, el 65% de les infeccions de SARS-CoV-2 s’originaven d’individus de 20 a 49 anys.

Les onades de covid-19

El mes de març del 2020, es declarava la covid-19 com a pandèmia. En els diferents països més afectats s’implementaven intervencions no-farmacèutiques a gran escala. “Hem vençut al virus”, deia setmanes després el president del Govern d’Espanya, Pedro Sánchez. Malgrat que durant els mesos d’abril i de maig, la transmissió del virus queia globalment, el cert és que a partir de mitjan mes de juny la incidència diària de casos tornà a pujar tant a Europa com als Estats Units. Començava la “segona onada”.

En aquesta “segona onada”, als Estats Units, hom posà de manifest que el grup d’edat de 20 a 29 anys era el que experimentava un creixement més fort de casos. Però es fa de mal comparar la “segona onada” amb la “primera onada”. La intensitat diagnòstica de la segona onada era més elevada, i segurament molts casos asimptomàtics de persones joves van passar sense registrar durant la “primera onada”.

En la segona onada hom també tenia ja molt més clar que la dispersió del SARS-CoV-2 es fa principalment a través d’un contacte estret persona a persona. La natura d’aquests contactes havia canviat arran de les mesures de prevenció adoptades per les autoritats o assumides espontàniament per la ciutadania. Ja en el mes d’abril, el Berkeley Interpersonal Contact Study, havia remarcat que el nombre de contactes diaris del nord-americà mitjà havia caigut a 4 o menys de 4. A la Xina, on les mesures de distanciament social havien començat en el mes de gener, els infants i joves en edat escolar pràcticament no tenien contacte entre ells, i també havien reduït la intensitat de contacte amb persones més grans.

Les dades de telefonia mòbil com a indicadors de mobilitat

Monod et al. han compilat una sèrie de dades agregades de mobilitat a nivell d’Estats Units a través dels mòbils de 10 milions individus, gràcies a la tecnologia de localització de Foursquare, Pilgrim. Pilgrim calcula l’hora i durada de visites d’usuaris a botigues, parcs, universitats, etc. Les dades es poden desagregar per l’edat de l’usuari. Així doncs, se separen en els grups d’edat de 18-24, 25-34, 45-54, 55-64 i majors de 65 anys. Geogràficament es consideren 38 estats i 2 àrees metropolitanes (el Districte de Colúmbia i la Ciutat de Nova York) dels Estats Units. Com a línia de base utilitzen el període de 3-9 de febrer del 2020.

Caiguda i recuperació de la mobilitat arran de la declaració de la covid-19 com a pandèmia als Estats Units. La mobilitat de joves de 18-24 anys fou la que caigué més fortament en el mes de març. A data de 28 d’octubre del 2020, la recuperació de la mobilitat entre adults menors de 35 anys no era pas superior a la dels majors de 35.

Un model bayesià per a reconstruir els patrons de contacte humà i de transmissió de SARS-CoV-2

Abans de la pandèmia, la intensitat de contacte entre infants i adolescents en edat escolar era inferior en els caps de setmana, quan alhora la intensitat de contacte intergeneracional era superior. Quan el mes d’agost del 2020, reobriren les escoles hi hagué un canvi en els contactes experimentats pels infants i adolescents en edat escolar.

En la darrera setmana d’octubre del 2020, el nombre de reproducció estimat de la infecció per SARS-CoV-2 era d’1,39 entre els individus de 35 a 49 anys. Aquest nombre era superior al dels individus entre 20 i 34 anys (1,29). Els altres grups d’edat (de 10 a 19, i de 50 a 64) tenien un nombre de reproducció proper a 1.

Aquesta distribució per grups d’edat dels nombres de reproducció s’havia anat mantenint durant la segona onada. Cal pensar, que els adults de 20 a 49 anys són els que tenen més contacte amb altres adults majors de 20 anys. Alhora, els menors de 20 anys, com indiquen les dades epidemiològiques, són menys susceptibles d’infecció per SARS-CoV-2. Des de l’abril del 2020, la mobilitat dels adults havia anat en augment.

En estats com Arizona, Florida o Texas, s’observa una transmissió sostinguda a partir de joves adults (20-34 anys) entre maig i juny. En canvi, en estats com Colorado, Illinois o Wisconsin, aquesta transmissió sostinguda apareix a partit del mes d’agost.

Grups d’edat i transmissió del SARS-CoV-2

Fins a mitjan agost, el 41% de les transmissions de SARS-CoV-2 eren atribuïble al grup d’edat de 35 a 49 anys, el 35% al de 20-34 anys, el 15% al de 50-64, el 4% al de 10-19, el 2,5% al de 65-79 anys, el 2,1% al de 0-9, i el 0,3% al de majors de 80 anys.

Entre agost i octubre del 2020, s’aixecaren els tancaments d’escola a gairebé totes les localitats dels Estats Units incloses en aquest estudi. De tota manera, el nombre reproductiu entre els infants de 0-9 anys es mantingué per sota d’1 (0,52 de mitjana), així com el d’adolescents de 10-19 anys (0,73 de mitjana). Les infeccions atribuïbles a aquests grups d’edat augmentaren, però d’una forma més modesta si ho comparem amb l’impacte que l’inici del curs escolar té sobre els casos de grip. L’efecte de l’obertura de les escoles (augment del 25,7% de la incidència de covid-19) fou mediat no tant pels alumnes sinó pels seus pares.

La vaccinació massiva dels adults de 20-49 anys, si els vaccins són capaços de blocar la transmissió, podria ser, doncs, cabdal per controlar la covid-19.

Lligams:

- Age groups that sustain resurging COVID-19 epidemics in the United States. Mélodie Monod, Alexandra Blenkinsop, Xiaoyue Xi, Daniel Hebert, Sivan Bershan, Simon Tietze, Marc Baguelin, Valerie C. Bradley, Yu Chen, Helen Coupland, Sarah Filippi, Jonathan Ish-Horowicz, Martin McManus, Thomas Mellan, Axel Gandy, Michael Hutchinson, H. Juliette T. Unwin, Sabine L. van Elsland, Michaela A. C. Vollmer, Sebastian Weber, Harrison Zhu, Anne Bezancon, Neil M. Ferguson, Swapnil Mishra, Seth Flaxman, Samir Bhatt, Oliver Ratmann, on behalf of the Imperial College COVID-19 Response Team.

diumenge, 28 de març de 2021

La singularitat genètica basca a la llum de 629.000 variants

Genètica humana: André Flores-Bello i David Comas, del Departament de Ciències de la Salut i de la Vida i de l’Institut de Biologia Evolutiva de la Universitat Pompeu Fabra, han impulsat una recerca sobre l’estructura genètica de la població basca, que apareix en forma d’article a Current Biology. Certament, en les darreres dècades, el poble basc, les poblacions del Pirineu Occidental i les de la regió del Golf Biscaia en general, han estat objecte d’una intensa recerca en la que s’han fet servir successivament les eines que la biologia molecular prestava a l’efecte. Aquestes dades eren lligades a elements culturals i lingüístics. No debades, el basc o euskara és l’única llengua no-indo-europea supervivent a l’Europa Occidental. Si fa unes dècades aquest isolament s’associava a particularitats de trets mendelians com el grup sanguini Rh, Flores-Bello et al. han pogut recórrer ara a un total de 629.000 variants escampades per tot el genoma. Amb elles han analitzat 1970 mostres modernes i antigues, entre les que hi han afegit 190 de noves de 18 localitats de l’àrea basca. Combinant freqüència al·lèlica i mètodes d’haplotip, cobreixen amb aquesta informació tota la regió Franco-Cantàbrica. Els resultats indiquen una clara diferenciació dels bascos de les poblacions del voltant, en la qual les poblacions no-bascòfones de la Regió Franco-Cantàbrica ocuparien una posició intermèdia. Alhora, hi ha una forta heterogeneïtat genètica entre els bascos, que presenta una correlació significativa amb la geografia. Quin és l’origen de la diferenciació basca? Segons Flores-Bello et al. no es deuria a un origen extern a la de la resta de poblacions de la Península Ibèrica i de l’Europa sud-occidental en general, sinó que arrencaria a partir de l’Edat del Ferro. L’àrea basca presentaria trets de continuïtat gràcies a períodes de relatiu d’aïllament. Pels autors de l’estudi, entre ells Jasone Salaberria i Bernard Oyharçabal del Centre de Recerca sobre la Llengua i els Textos Bascos, de Baiona, la barrera lingüística hauria reforçat la barrera geogràfica.

Txingudi

El Bidasoa separa Guipúscoa de Lapurdi, els dos herrialdes centrals del País Basc

Els bascos i la regió franco-cantàbrica

Aquesta recerca fou dissenyada i realitzada per André Flores-Bello i David Comas. Frédéric Bauduer (del Laboratoire PACEA), Jasone Salaberria i Bernard Oyharçabal (del Centre de Recherche sur la Langue et les Textes Basques, del CNRS) recolliren i aportaren les dades biològiques i etno-lingüístiques. Flores-Bello processà i analitzà les dades. Flores-Bello, Francesc Calafell (de l’Institut de Biologia Evolutiva del CSIC i de la UPF), Jaume Bertranpetit (IBE), Lluis Quintana-Murci (de la Unitat de Genètica Evolutiva Humana de l’Institut Pasteur, de Paris) i Comas contribuïren a la interpretació de resultats. Flores-Bello i Comas redactaren l’article. Com a autor corresponsal, Comas trameté l’article a Current Biology el 23 de desembre del 2020. Després d’una revisió, tramesa el 22 de febrer, l’article fou acceptat el 2 de març, i publicat el dia 25.

Els autors tenen paraules d’agraïment per a tots els voluntaris que acceptaren de participar en l’estudi. La recerca fou finançada amb un projecte del Ministeri espanyol de Ciència, Innovació i Universitat, i de l’Agència Estatal d’Investigació. Flores-Bello té el suport d’una beca de la Generalitat de Catalunya. El mostreig es realitzà en el marc del projecte HIPVAL (d’història de les poblacions i variació lingüística dels Pirineus de l’Oest), finançat pel Consell Regional d’Aquitània, el Consell General dels Pirineus Atlàntics, el Consell d’Electes del País Basc, el CNRS, l’OHLL i l’Association Sang 64. Els autors esmenten especialment la col·laboració d’Estibaliz Montoya, David Basterot, Tristan Carrère, Mònica Vallés i Stéphanie Plaza en l’aplegament de mostres.

Sota la denominació de “regió franco-cantàbrica” hom aplega les terres creuades per la part occidental del Pirineu i la part oriental de la Serralada Cantàbrica. L’adjectiu “franco-cantàbric” s’ha aplicat especialment a un estil de pintura rupestre. “L’art franco-cantàbric” es desenvolupà un el darrer màxim glacial, entre fa 26.000 i 19.000 anys, quan la regió era una de les més densament poblades d’Europa. En el centre de la regió trobem els sis territoris, Bizkaia, Araba, Gipuzkoa, Nafarroa, Zuberoa i Lapurdi, que constitueixen Euskal Herria o el País Basc. El tret d’entrada més visible de la particularitat basca és l’euskara, amb cinc variants principals, el biscaí, el guipuscoà, l’alt-navarrès, el labortà i el suletí. L’euskara no és pas una llengua indo-europea, i de fet constitueix un isolat sense cap relació estreta amb cap llengua coneguda. En els darrers segles, l’àrea de llengua basca ha reculat davant l’avenç de les llengües romàniques. La revitalització de la llengua basca ha depès en bona mesura, a partir dels anys 1980, del desenvolupament d’una forma unificada (batua).

L’àrea basca i peribasca

En el 1945, Miguel Ángel Etcheverry posà de manifest l’alta freqüència del grup sanguini Rh negatiu entre la població d’origen basca. Els grups sanguinis eren, llavors, entre els poquíssims caràcters d’herència mendeliana coneguts entre humans. Amb els anys s’identificaren altres marcadors genètics, i hom pogué constatar una diferenciació considerable dels bascos respecte de la resta de poblacions europees. L’antropologia basca, que hi havia aplegat des de final del segle XIX, una considerable informació lingüística, arqueològica i cultural, ho interpretà en el sentit que la població basca era descendent d’una població antiga que havia romàs isolada a la regió.

Amb l’addició de nous marcadors genètics es feren nous estudis. Mentre alguns confirmaven la diferenciació basca, d’altres la difuminaven en un context europeu força homogeni. Estudis basats en marcadors matrilinials (genoma mitocondrial) o patrilinials (cromosoma Y) semblaven suggerir que els bascos representarien grups europeus pre-neolítics que, refugiats a la regió franco-cantàbrica durant el darrer màxim glacial, resistiren relativament isolats les aportacions ulteriors. D’altres estudis, contràriament, indicaven que la regió franco-cantàbrica no havia estat particularment aliena a les migracions neolítiques. Això convidà a traslladar l’isolament basc de l’època neolítica a una època post-neolítica: la regió franco-cantàbrica no hauria rebut les aportacions associades a l’expansió romana (a partir del segle II a.C.) o a l’expansió sarraïna (a partir del segle VIII d.C.).

En paral·lel, estudis genètics també remarcaven l’heterogeneïtat interna dels bascos. Si la singularitat havia estat associada a la distintivitat de la llengua basca, l’heterogeneïtat interna s’associava a la distintivitat de les diferents llengües basques.

Flores-Bello et al. consideren que un estudi basat en un gran nombre de marcadors genètics, representatiu de tot el genoma, pot superar els biaixos associats als estudis genètics clàssics. També és rellevant comptar amb una sèrie de mostres que siguin representatives de tota la regió basca i de les regions peri-basques, i que la informació genètica resultant siguin interpretada en coordinació amb la informació etno-lingüística (la qual, alhora, ha d’haver informat la selecció de mostres).

La diferenciació basca en el context euromediterrani

Flores-Bello et al. utilitzen una base de dades de l’Euràsia Occidental i de l’Àfrica Septentrional per fer-hi una anàlisi de components principals. Les mostres basques, en aquesta anàlisi, cauen en l’extrem oposat a les mostres de l’Àfrica del Nord, en la perifèria de les mostres d’Europa:

Els grups peri-bascos, gascons i espanyols, ocupen posicions intermèdies entre els bascos i el gros dels europeus. Entre els bascos es detecten dos components, un de principal present també a les mostres europees i de menor freqüència a la regió mediterrània asiàtica i africana, i un de menor que troba a alta freqüència a l’Europa Central i Oriental.

Amb les anàlisis basades en haplotip del programari fineSTRUCTURE és possible identificar l’estructura d’aquesta diferenciació. Els grups bascos cauen dins de la branca europea com a grup diferenciat. Els grups peri-bascos formen una altra branca específica, excepte els càntabres que cauen en un grup amb altres mostres espanyoles. Amb el programari GLOBETROTTER és possible identificar entre els grups peri-bascos esdeveniments de barreja datables entre els segles XI i XVI.

L’anàlisi d’homozigositat indica que els bascos presenten en termes de nombre (NROH) i de longitud (SROH) uns valors més elevats fins i tot que els sards (una altra població europea diferenciada). Aquesta homozigositat és comuna entre els grups aïllats, i s’associa també amb una mida de població efectiva baixa i estable. En els grups externs als bascos, aquesta mida efectiva experimenta una forta pujada fa unes 1000 generacions.

Processos demogràfics posteriors a l’Edat del Ferro expliquen la particularita genètica basca

Amb la inclusió de mostres antigues, Flores-Bello et al. poden afinar en la cronologia dels processos que han conduït a la singularitat genètica basca. Així, l’anàlisi de components principals de mostres antigues situa als bascos a prop de caçadors-recol·lectors pre-neolítics i d’agricultors europeus neolítics, així com també de pastors d’estepa post-neolítics. Bascos i peri-bascos, però, es trobarien entre els grups amb menys proporció de components neolítics procedents d’Orient Mitjà, encara que sí tindrien una proporció notable d’aportació neolítica anatòlia-europea. Tot plegat, condueix a Flores-Bello et al. a descartar que la singularitat genètica basca derivi de l’època paleolítica o del neolític primer.

Així doncs, la singularitat caldria trobar-la en processos demogràfics posteriors a l’Edat del Ferro, particularment en els períodes romà i islàmic. Les mostres antigues de l’Edat del Ferro de la Península Ibèrica, anteriors a l’arribada dels romans, explicarien força les dades que hom troba entre els bascos en l’actualitat. La petjada genètica romana a Hispània augmenta com més ens allunyem de la regió franco-cantàbrica.

Influència ancestral relacionada amb l’edat del ferro, la conquesta romana i la conquesta nord-africana sobre la Península Ibèrica i àrees adjacents

L’heterogeneïtat interna basca

Flores-Bello et al. comparen les poblacions basca i catalana pel que fa a l’estructuració genètica interna. En els catalans no hi troben cap estructura geogràfica comparable a la que hom troba entre els bascos i els peri-bascos. Així doncs, pot diferenciar-se entre els grups franco-cantàbrics quatre components ancestrals: 1) un d’extern; 2) un de relacionat amb els bascos orientals; 3) un de relacionat amb els bascos centrals (guipuscoans) i 4) un de relacionat amb els bascos occidentals (biscaïns).

Genètica i llengua

La distintivitat genètica basca seria el resultat d’un isolament genètic en la història recent (els darrers dos o tres mil·lennis). Els grups peri-bascos actuarien de zona intermèdia en aquest isolament, i sí haurien rebut aportacions externes considerables des de l’època medieval. Així doncs, els bascos no tindrien un origen diferent al de la resta de poblacions peninsulars, sinó que no haurien rebut amb tanta intensitat els fluxos genètics ulteriors a l’Edat del Ferro.

Les dades arqueològiques i històriques semblen assenyalar en la mateixa direcció. Per bé que la regió franco-cantàbrica fou incorporada a l’Imperi Romà, l’impacte sobre les terres basques es limità sobretot a les zones meridionals.

Flores-Bello et al. consideren que l’euskara hauria estat un dels principals factors per impedir fluxos genètics elevats després de l’Edat del Ferro. Això seria especialment cert arran de la romanització de la major part d’Hispània.

Dins de les regions basques, l’occidental seria la que hauria rebut un flux gènic més considerable, associat també amb un major retrocés de la llengua basca.

Lligams:

- Genetic origins, singularity, and heterogeneity of Basques. André Flores-Bello, Frédéric Bauduer, Jasone Salaberria, Bernard Oyharçabal, Francesc Calafell, Jaume Bertranpetit, Lluis Quintana-Murci, David Comas. Current Biology (2021).

dissabte, 27 de març de 2021

Fluctuacions angulars en el camp galàctic de desplaçament al vermell com a observable cosmològic

Cosmologia: En una lletra a Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, Carlos Hernández-Monteagudo, Jonás Chaves-Montero i Raúl E. Angulo proposen l’ús de fluctuacions angulars en el camp de desplaçament al vermell de l’espectre de galàxies com a font d’informació cosmològica del nostre univers. Es tracta d’utilitzar δz(n̂), que consisteix en les estatístiques de mapes del cel de projeccions de desplaçaments al vermell sota una finestra gaussiana σz centrada en un desplaçament al vermell zobs i ponderada pel camp de densitat galàctica. Els tres autors computen l’espectre de potència angular del camp δz(n̂) en simulacions numèriques i en teoria de pertorbació lineal, i conclouen que el camp és sensible a la densitat subjacents i als camps de velocitat peculiar. Com que per a finestres estretes (σz < 0,3) no hi ha pràcticament correlació amb el camp de densitat angular galàctica projectada, i no es veu afectat pels errors sistemàtics del nombre observat de galàxies que hi tenen un desplaçament al vermell independent, conclouen que δz(n̂) és una mesura tomogràfica simple i robusta de la densitat i dels camps de velocitat còsmics. Complementada amb l’agregació angular, aquesta observable ajudaria a completar els projectes actuals d’exploració dels desplaçament al vermell de les galàxies del nostre univers.

Sensibilitat del contrast de densitat galàctica bidimensional (línia negra) i de les fluctuacions angulars de desplaçament al vermell (línia vermella).

El desplaçament al vermell de l’espectre electromagnètic d’objectes còsmics

Carlos Hernández-Monteagudo és membre del Centro de Estudios de Física del Cosmos de Aragón (CEFCA), unitat associada al CSIC amb seu a Teruel, així com del Instituto de Astrofísica de Canarias, amb seu a La Laguna (Tenerife), i al Departament d’Astrofísica de la Universidad de La Laguna.

Jonás Chaves-Montero és membre de la HEP Division de l’Argonne National Laboratory, amb seu a Lemont (Illinois).

Raúl Angulo és membre de Centre de Física Internacional de Donostia (DIPC) i l’Ikerbasque.

En el decurs d’aquesta recerca discutiren amb Giovanni Aricò, Guillaume Hurier, Eiichiro Komatsu i Jordi Miralda Escudé. Comptaren amb el finançament del Ministeri espanyol de Ciència, Innovació i Universitats (AYA2015-66211-C2-2 i PGC2018-097585-B-C21), i del projecte Marie CurieCIG9-GA-2011-294183, així com de l’European Research Council (ERC-StG/716151 d’Angulo). Utilitzaren el sistema de computació científica d’alta capacitat del CEFCA, i el programari healpix. Hernández-Monteagudo trameté l’article el 10 d’agost del 2020. Després d’una revisió enviada el 28 de setembre, l’article fou acceptat l’endemà, i publicat el passat 25 de març per tal de poder entrar al número de maig de “Monthly Notices”.

L’espectre electromagnètic dels objectes còsmics, com de qualsevol objecte, es caracteritza per unes línies espectrals (d’emissió o d’absorció), que depenen dels components que l’integren. Les velocitats radials dels objectes, és a dir la velocitat amb la qual s’acosten o s’allunyen de l’observador, comporten, per l’efecte Doppler, un desplaçament. En objectes que s’hi acosten, el desplaçament de les línies espectrals es realitza cap a la banda de l’espectre més energètic (de menor longitud d’ona) i, si ens fixem únicament en la part visible de l’espectre, hom pot parlar d’un “desplaçament al blau”. En objectes que s’hi allunyen, en canvi, el desplaçament de les línies espectrals es fa cap a la banda menys energètic (de major longitud d’ona), o sigui, en correspondència, hi ha un “desplaçament al vermell”.

Fa uns cent anys, Edwin Hubble trobà que les galàxies o nebulae, per norma general, presenten un desplaçament al vermell de línies de l’espectre electromagnètic. Vers el 1929, Hubble remarcà que el desplaçament al vermell de cada galàxia es correlacionava amb la seva distància (determinada a través de la magnitud relativa d’estels variables cefeids). Dit d’una altra manera, com més lluny de nosaltres és una galàxia, major és la velocitat amb la qual s’allunya de nosaltres. L’univers s’expandeix.

L’observació de Hubble havia anat en paral·lel amb el desenvolupament de models cosmològics dinàmics que partien de la teoria de la relativitat general d’Albert Einstein (1917). El 1922, Alexander Friedmann havia presentat un d’aquests models cosmològics, i Georges Lemaître, en el 1927, havia suggerit un univers en expansió.

Amb el “flux de Hubble”, Lemaître disposava d’un observable cosmològic, i el 1931, deduïa que l’origen de l’univers havia estat un estadi inicial de màxima densitat i màxima temperatura. Per als astrònoms, el “desplaçament al vermell” podia servir per fer una estimació de la distància a la qual es trobava una galàxia.

En aquesta visió, el desplaçament al vermell dels espectres d’objectes extragalàctics és una expressió de l’expansió de l’univers. El 1987, Nick Kaiser es fixà en les distorsions en el desplaçament al vermell que s’apartaven d’aquesta expansió. Aquestes distorsions (RSD, en l’acrònim anglès) obeirien a moviments peculiars de galàxies, motivats per l’existència de camps gravitatoris locals especialment potents. El 2001, John Peacock emprà mesures de RSD com a observable cosmològic, és a dir com una font d’informació sobre el contingut i distribució de matèria gravitatòria en l’univers i, complementàriament, sobre la pròpia gravitació universal.

L’observable cosmològic que fomentà l’acceptació del “Big Bang” de Lemaître fou la radiació còsmica de microones (CMB en l’acrònim anglès). La combinació de RSD i CMB, des de la primera dècada del segle XXI, ha estat explotada per mesurar els fluxos materials a gran escala.

A banda de l’univers en expansió, la teoria general de la relativitat té altres conseqüències, com ara l’impacte dels camps gravitatoris tant de la font d’emissió electromagnètic com del receptor. En el 1967, fou enunciat el que ara és coneix com a efecte integrat Sachs-Wolfe (ISW en l’acrònim anglès). Durant la passada dècada, hom començà a aprofitar els desplaçaments al vermell de galàxies per mesurar els “pous gravitatoris” de cúmuls galàctics.

Aquestes línies de recerca depenen de l’obtenció de dades massives del desplaçament al vermell de galàxies a través de fotometria d’espectres i de multibandes. Si el CMB és estudiat com un camp, Hernández-Monteagudo et al. proposen fer el mateix amb el desplaçament al vermell. Les anisotropies en el desplaçament al vermell de les galàxies ofereixen informació cosmològica sobre l’evolució, la gravitació i l’estructura a gran escala de l’univers.

Considerar les fluctuacions angulars de desplaçament al vermell d’acord amb la densitat de galàxies

Hernández-Monteagudo et al. consideren les fluctuacions o anisotropies del camp de desplaçament al vermell ponderades per la densitat galàctica. Per a cada punt, es registra un desplaçament al vermell (zobs), i s’obre una finestra gaussiana: hom agrega les diferències entre la zobs) i la zj de cadascuna de les galàxies que hi entren; i la ponderació es fa per la densitat de galàxies existents en la finestra.

Si hom abstrau el desplaçament al vermell induït pel flux de Hubble, que obeeix a la distància comovent r de cada galàxia, hom pot deduir la velocitat pròpia peculiar de cada galàxia, és a dir el seu desplaçament al blau (si s’acosta a nosaltres) o el desplaçament al vermell (si s’hi allunya).

El nombre de galàxies de la finestra, a diferents distàncies (estimades pel desplaçament al vermell fent correcció de les velocitats peculiars), informa alhora de la densitat de matèria total.

En aquestes estimacions, hom assum un univers isotròpic i pla. En futurs treballs, Hernández-Monteagudo et al. tenen la intenció de fer-hi correccions relativístiques sobre la descripció newtoniana que hi apliquen.

La comparació amb els resultats de simulacions cosmològiques

Hernández-Monteagudo et al. comparen les llurs expressions analítiques amb els resultats de simulacions cosmològiques d’acceleració lagrangiana comovent. L’acord és bo, per bé que a escala petita s’evidencien efectes no-lineals.

El camp δz(n̂) és sensible a velocitats peculiars i al creixement d’estructura. Com a σz seleccionen 0,01, i com a kmax 0,15 hMpc-1. Per a cada coordenada del cel i cada desplaçament al vermell, δz(n̂) ofereix un valor. Hernández-Monteagudo et al. presenten prediccions de primer ordre en la teoria de pertorbació lineal (LPT en l’escenari ΛCDM, però també hi cabrien eventualment correccions de LPT d’ordre superior que incloguessin efectes relativístics o modificacions de la teoria de la gravetat.

Es pot emprar δz(n̂) per obtindre paràmetres cosmològics a partir de les observacions de BOSS de galàxies vermelles lluminoses i quàsars, o de les observacions espectrofotomètriques de J-PAS. L’aplicació del camp δz(n̂) sobre els mapes de CMB permetria l’estudi de l’efecte Sunyaev-Zeldovich cinètic per a qualsevol z. Així doncs, el camp δz(n̂) oferiria una visió directa de la distribució d’inhomogeneïtats de matèria per a qualsevol època cosmològica. Com que no es requereix una conversió de z observada a distància, també s’hi podrien detectar desviacions del model cosmològic estàndard.

Lligams:

- Density weighted angular redshift fluctuations: a new cosmological observable. Carlos Hernández-Monteagudo, Jonás Chaves-Montero, Raúl E Angulo. Monthly Notices of the Royal Astronomical Societty: Letters 503 L56-L61 (2021).

divendres, 26 de març de 2021

Pere Aragonès, primer debat d’investidura: 42 vots a favor i 61 vots en contra

Arran de la proposta de Laura Borràs (Junts), Presidenta del Parlament, de presentar al Ple la candidatura de Pere Aragonès (ERC) avui se celebra el debat del programa i votació d’investidura corresponent.

Després de la intervenció del candidat Pere Aragonès, han seguit els torns de Salvador Illa (Grup Parlamentari Socialistes i Units per Avançar), Albert Batet (GP de Junts per Catalunya), Ignacio Garriga (GP de Vox), Dolors Sabater i Laia Estrada (GP de la Candidatura d’Unitat Popular-Un nou cicle per Guanyar), Jéssica Albiach (GP d’En Comú Podem), Carlos Carrizosa (GP de Ciutadans), Alejandro Fernández (PP) i Marta Vilalta (ERC).

En el decurs del debat, Junts per Catalunya, que ha anunciat l’abstenció, ha demanat a Pere Aragonès que no faci ús del segon debat previst a 48 hores, i que s’assegui a negociar un govern de coalició entre ERC i Junts.

El resultat de la votació final ha estat clar. Pere Aragonès ha rebut tan sols 42 vots a favor (els 33 d’ERC i els 9 de la CUP), mentre que 61 diputats hi han votat en contra (PSC-Units, Vox, ECP, Cs i PP). Hi ha hagut 32 abstencions (JxCat).

En aquest debat, Aragonès necessitava 68 vots, i s’ha quedat a 26 d’aconseguir-ho. Ni tan sols ha assolit la majoria simple, que és la que requerirà en el segon debat d’investidura. Aquest segon debat se substanciarà en el Ple de divendres 30, a partir de les 10h.

dimecres, 24 de març de 2021

Pere Aragonès, candidat a la presidència de la Generalitat de Catalunya

Després de reunir-se amb Alejandro Fernández (del Partit Popular de Catalunya, el dimarts 23 a les 12h), amb Carlos Carrizosa (de Ciutadans, el dimarts a les 12h30), amb Jéssica Albiach (d’En Comú Podem, el dimarts a les 13h), amb Dolors Sabater (de la Candidatura d’Unitat Popular, el dimarts a les 16h), amb Ignacio Garriga (de Vox, avui a les 8h30), amb Albert Batet i Gemma Geis (de Junts per Catalunya, avui a les 10h30), amb Josep Maria Jové i Marta Vilalta (de l’Esquerra Republicana de Catalunya, avui a les 11h) i amb Salvador Illa (del Partit dels Socialistes de Catalunya, avui a les 13h30), la presidenta del Parlament de Catalunya, Laura Borràs ha comunicat a dos quarts de tres de la tarda la decisió de proposar al Ple la candidatura de Pere Aragonès, líder d’ERC, com a futur president de la Generalitat de Catalunya. Aragonès, vicepresident en l’anterior legislatura, exerceix des del cessament de Quim Torra, les funcions de president de la Generalitat.

El Ple d’investidura tindrà lloc aquest divendres. Aragonès té el suport segur d’ERC. Quant a la CUP, s’hi ha arribat a un acord d’investidura que espera la ratificació del representants de la militància. Pel que fa a Junts no s’ha tancat un acord, i podrien optar els seus diputats per abstindre’s el proper divendres. La resta de formacions polítiques votaran probablement no a la investidura d’Aragonès. En aquest sentit, el PSC insisteix en la candidatura de Salvador Illa, i Comuns no vol que Junts sigui al govern d’Aragonès. Vox, Cs i PP han dit que no donaran suport ni a la investidura d’Aragonès ni a la d’Illa. Així doncs, la investidura d’Aragonès requereix del suport de Junts i CUP per tirar endavant.

dimarts, 23 de març de 2021

La família Baselga Garriga aplega fons per a la recerca sobre la malaltia de Creutzfeldt-Jakob

Poques hores després de comunicar la mort de l’oncòleg Josep Baselga, la seva família iniciava una campanya per recollir fons per la investigació sobre la malaltia de Creutzfeldt-Jakob, el trastorn neurodegeneratiu que en qüestió de setmanes el fulminà. El mateix diagnòstic de la malaltia ja els havia colpit, car és sabut que és invariablement letal en curs de setmanes o mesos.

Aquesta malaltia fou descrita per primera vegada en el 1920, de manera independent, pels neuròlegs Hans Gerhard Creutzfeldt (1885-1964) i Alfons Maria Jakob (1884-1931). És una malaltia rara, amb una incidència anual d’un cas per cada milió d’habitants. De tota manera, és la més freqüent de les encefalopaties espongiformes transmissibles (TSEs), caracteritzades per lesions neurològiques recognoscibles per electroencefalografia i ressonància magnètica, i per la histopatologia de biòpsies o necròpsies de teixit cerebral. La hipòtesi més acceptada sobre la causa de les TSEs consisteix en veure-les com una proteïnopatia, concretament per una acumulació de la proteïna PrP. Aquesta acumulació es deu a una conformació d’aquesta proteïna PrPRes que té la capacitat de replicar-se, quan la proteïna alterada interacciona amb la proteïna homòloga amb conformació cel·lular habitual (PrPc). D’aquesta manera, la transmissibilitat seria deguda a un “agent proteic infecciós” o prió. La primera encefalopatia espongiforme humana identificada com a malaltia priònica fou el kuru, entre els pobles Fore de Papua Nova Guinea, deguda a un mecanisme de transmissió associats amb la pràctica del canibalisme funerari. Altres encefalopaties espongiformes humanes són degudes a mutacions del gen PRNP: la síndrome de Gerstmann-Sträussler-Scheinker (GSS) o l’insomni familiar fatal (FFI).

També s’han descrit encefalopaties espongiformes en ovelles i cabres (scrapie), en visons (encefalopatia transmissible del visó), en cèrvids (malaltia de desgast crònic, CWD), en bovins (encefalopatia espongiforme bovina o malaltia de la vaca boja, BVE), en gats (encefalopatia espongiforme felina, FSE), en antilops (encefalopatia d’ungulats exòtics, EUE) i en camells (encefalopatia espongiforme de camells, CSE). En tots aquests casos la base es troba a la mateixa proteïna PrP, i a una alteració semblant de plegament.

Hom ha descrit en Saccharomyces cerevisiae i altres fongs, prions associats a altres gens (PSI+, URE3, PIN+, RNQ+). En humans, però, també s’ha postulat la possibilitat que prions del gen PRNP o d’altres gens tinguin un rol en la malaltia d’Alzheimer, la malaltia de Parkinson o l’esclerosi lateral amiotròfica. Hom ha hipotetitzat que l’alfa-sinucleïna es comporti com un prió en casos d’atrofia sistèmica múltiple (MSA).

Tanmateix, l’etiologia de la malaltia de Creutzfeldt-Jakob (CJD) és poc clara. Tan sols en un 10-15% dels casos s’identifiquen mutacions del gen PRNP, que indicarien un origen genètic i una predisposició familiar (CJD familiar). En un nombre encara inferior de casos, es pot atribuir el CJD a una transmissió iatrogènica, particularment arran d’una cirurgia de sistema nerviós. I encara més rarament, el CJD es pot atribuir al consum de productes bovins contaminats amb PrPBSE.

En el cas de Baselga, com en el 85% de casos de CJD, hom seria davant d’un cas esporàdic. Després de l’aparició dels primers símptomes, el curs degeneratiu és ràpid, i la majoria de pacients no viuen més enllà dels 6 mesos. Abans, però, d’aquesta fase asimptomàtica, segons es desprèn de l’estudi del kuru, han hagut de transcórrer dècades d’acumulació de proteïna priònica en el sistema nerviós.

En les primeres vint-i-quatre hores, la família Baselga ha aplegat més de 100.000 €. La recerca en CJD es troba estagnada, en part degut a la raresa de la malaltia. Hi ha grups que hi treballen activament en l’actualitat, bé desenvolupant organoids cerebrals humans que serveixin com a model per a l’assaig de teràpies específiques (Groveman et al., 2021), aprofundint en l’assaig RT-QulC per a la detecció de prions en necròpsies (Mok et al., 2021), recercant biomarcadors sanguinis de la malaltia (Thompson et al., 2021) o refinant el diagnòstic per electroencefalograma (Mundlamurri et al., 2020).

La família Baselga esmenta específicament la recerca sobre malalties neurodegeneratives que es realitza a l’Hospital Clínic. En aquesta recerca trobem els estudis d’Esther Pérez-Navarro sobre el rol de protein-cinases i protein-fosfatases en la funció i disfunció neuronal; els de Silvia Ginés sobre la neurodegeneració i disfunció cognitiva en la malaltia de Huntington; els de Jordi Alberch sobre possibles teràpies neuroprotectores en trastorns dels ganglis basals; els de Josep M. Canals sobre cèl·lules totipotencials i medicina regenerativa.

diumenge, 21 de març de 2021

Josep Baselga (1959-2021) i la via de la PI3K com a diana terapèutica en el càncer de mama

Oncologia: Fa unes hores l’Institut d’Oncologia de la Vall d’Hebron (VHIO) comunicava la trista notícia del decés a 61 anys de Josep Baselga a New York, la ciutat on desenvolupà bona part de la seva activitat científica.

Nascut a Barcelona, el 3 de juliol del 1959, es llicencià en Medicina a la Universitat Autònoma de Barcelona (1982), on s’hi doctorà (1992). Després de completar un post-doctorat en oncologia mèdica al Memorial Sloan-Kettering Cancer Center (MSKCC), s’integrà al seu Breast Medicine Service. Paral·lelament, a partir del 1996, Baselga esdevingué Cap del Servei d’Oncologia de l’Hospital Universitari de Vall d’Hebron i, més endavant, director del Departament d’Oncologia Mèdica, Hematologia i Oncologia Radioteràpica d’aquest centre. A partir del 2010 fou director del VHIO i de la Divisió d’Oncologia de l’Hospital General de Massachusetts. El 2012, esdevingué metge en cap del MSKCC, i el 2013 professor de medicina del Weill Cornell Medical College.

En els anys 1990, Baselga fou un dels protagonistes del desenvolupament de fàrmacs que treien profit del coneixement acumulat durant dècades de biologia molecular del càncer. Baselga et al. (1998) mostrà la potencialitat d’un anticòs contra la HER-2 (la herceptina o trastuzumab) contra tumors mamaris humans. Hi seguirien altres fàrmacs com el cetuximab, el pertuzumab o el lapatinib, que eventualment serien aprovats per al tractament de determinats tipus de càncer. El coneixement de les vies de senyalització mediades per receptors (HER-2, EGFR) i per transductors (PI3K), que es troben alterades d’una manera o altra en diferents tumors, és la base d’una teràpia més dirigida, i per tant potencialment més efectiva, alhora que també més personalitzada.

Amb el pas dels anys, tota aquesta línia de recerca es demostrà com a fructífera. El setembre del 2018, el New York Times i ProPublica denunciaren que Baselga, en el seus articles a The New England Journal of Medicine, The Lancet, i a altres revistes científiques no havia declarat els seus lligams financers amb companyies farmacèutiques i mèdiques. La pressió resultant comportà la renúncia de Baselga als seus càrrecs en el MSKCC, en Cancer Discovery, en la Bristol-Myers Squibb i en Varian Medical Systems. El gener del 2019 esdevenia el cap de recerca i desenvolupament en oncologia d’AstraZeneca, però fa unes setmanes el New York Times tornava amb informacions sobre la compensació que el MSKCC havia pagat a Baselga després de cessar d’aquest centre.

En els darrers anys, Baselga ha continuat amb aportacions, com l’assaig clínic de fase I del capivasertib, un inhibidor de la AKTK, o l’assaig de fase II del cabozantinib en el tractament de càncer de mama metastàtic positiu per a receptors hormonals. També s’implicà en la recerca sobre la covid-19, participant en l’estudi de Roschewski et al. que posà de manifest la potencialitat de l’acalabrutinib en capejar la tempesta de citocines dels casos més greus.

dissabte, 20 de març de 2021

Redmond & McLysaght sobre les esponges com a grup germà de tots els altres animals

Filogenòmica: El Regne Animal de la classificació tradicional fou dividit per Ernest Haeckel el 1874 entre “protozous” i “metazous”, és a dir bàsicament entre “animals unicel·lulars” i “animals pluricel·lulars”. En les dècades següents les esponges foren considerades com un exemple de “parazous”, és a dir situats en el mig de les dues categories. Al capdavall, les esponges (o porífers) presenten un pla corporal relativament senzill. D’aquesta manera, hom pensava que serien el “grup germà” de la resta de “metazous”, és a dir dels “eumetazous”. Amb la inclusió dels “protozous” en el Regne dels Protoctistes, la terminologia se simplifica en el sentit de redefinir els “Animalia” com a sinònim de “Metazoa”. Però la qüestió de les relacions entre els llinatges principals d’Animalia no és gens resolta. Les classificacions del segle XX feren proliferar una mà de “phyla” o “divisions” de les quals els “Porifera” (les esponges) en serien la primera. Aquestes classificacions reflectien precisament la dificultat d’entendre l’origen i l’evolució de trets animals: pluricel·lularitat, simetria bilateral, etc. L’adveniment de la biologia molecular a partir dels anys 1960 semblava obrir noves perspectives que s’unirien a les evidències aportades per l’anatomia comparada, l’embriologia o la paleontologia. Ara bé, estudis genòmics indicaven de vegades resultats paradoxals, com ara que els ctenòfors (meduses, pòlips, coralls) eren realment el grup germà extern a la resta d’animals, mentre que les esponges hi serien més acostades. Això implicava que les esponges actuals serien una simplificació de la forma ancestral. Anthony K. Redmond i Aoife McLysaght del Molecular Evolution Lab del Smurfit Institute of Genetics de la Universitat de Dublín, mostren en un article a Nature Communications com la incorporació de models de barreja heterogènia de lloc i de filogenòmica particionada indicaria veritablement que les esponges són el grup germà de la resta d’animals pluricel·lulars. Amb aquesta aproximació redueixen errors sistemàtics dels models filogenètics més habituals.

Si constatem que els porífers són el grup germà de tota la resta de metazous, queden obertes les qüestions sobre com es relacionen entre ells placozous, ctenòfors, cnidaris i bilateris. El laboratori de McLysaght es proposa ara resoldre quins d’aquests tres esquemes és el més plausible.

El lloc dels porífers en la classificació animal

Anthony K. Redmond concebé i dissenyà aquest projecte de recerca, i conduí totes les anàlisis. Juntament amb Aoife McLysaght, la cap del Laboratori d’Evolució Molecular de l’Institut Smurfit de Genètica, analitzà les dades i redactà l’article. Els dos autors tenen paraules d’agraïment per a Hervé Philippe i Nicolas Lartillot per compartir les dades emprades dels projectes BEA, LEAN i LEAP, i per a Daniel J. Macqueen per l’orientació inicial de l’estudi. L’estudi fou finançat amb el projecte 771419 de l’European Research Council.

L’article fou tramès a Nature Communications el 7 d’agost del 2020. Acceptat el 24 de febrer, fou publicat el 19 de març.

Les esponges van rebre el 1836 de Robert Edmond Grant (1793-1874) la designació de “Porifera” pels porus i canals que permeten la circulació d’aigua a través dels seus cossos. En les dècades ulteriors, les esponges foren considerades ja com els animals pluricel·lulars més simples. D’una banda, manquen de teixits veritablement dits, d’òrgans, i de sistemes diferenciats (sistema nerviós, digestiu o circulatori). De l’altra, no presenten simetria corporal. D’ací que en l’esquema de “protozous” i “metazous”, animals primitius i animals evolucionats, se’ls reservés la categoria de “parazous”, com a animals d’una pluricel·lularitat incipient.

En aquesta imatge de les Illes Caiman podem veure quatre espècies d’esponges: ‘Aplysina fistularis’ (tubular groga), ‘Niphates digitalis’ (vasal porpra), ‘Spiratrella coccinea’ (incrustant roja) i ‘Callyspongia’ (corda grisa).

Aquesta concepció heretava la idea de l’escala de la natura. El graó següent als porífers seria ocupat pels ctenòfors, un fílum definit per Eschscholtz el 1829, que sí presenta simetria rotacional, a més d’una diferenciació en teixits: amb musculatura, budell i sistema nerviós.

Fotografia de Marsh Youngbluth que ens mostra un exemple de ctenòfor mesopelàgic, ‘Bathocyroe fosteri’

L’adveniment de tècniques de biologia molecular fou aplicat a resoldre amb més detall l’esquema de classificació dels diferents phyla animals, amb l’esperança de reduir-ne el nombre. Certament, ens han ajudat força, però en el cas de la relació entre porífers, ctenòfors i la resta d’animals, han vingut a somoure conceptes ja establerts. En particular, cal resoldre quin dels dos grups (o si ho és un tercer) té una relació externa (de grup germà) amb el gros de metazous. Les dades clàssiques assenyalaven les esponges, però estudis genètics fan pensar que el lloc realment l’ocupen els ctenòfors.

La qüestió té rellevància sobre l’origen del sistema nerviós, de la musculatura, i d’altres trets fonamentals (simetria bilateral, etc.). Si les esponges no són el grup germà, hom pot pensar que són el resultat d’una simplificació: que en el curs de la seva evolució han perdut el sistema nerviós, la musculatura i la simetria. O, alternativament, que aquestes característiques han aparegut de manera independent en un mínim de dues ocasions: per als ctenòfors i per als altres metazous.

En aquestes dècades de recerca ha augmentat també el nostre coneixement d’altres grups de “parazous” com ara els placozous. Però alhora això complica el debat sobre la seva posició en aquest esquema.

‘Trichoplax adhaerens’, un exemple de placozou, de 0,5 mm de mida.

Redmond & McLysaght recorden que hi ha factors que poden conduir a estimacions errònies en els estudis filogenètics, com ara la no-independència de caràcters, l’heterogeneïtat en el procés de substitució genètica (heterotàquia, heteropecíl·lia). Per això mateix, en els darrers anys, s’han desenvolupat models de barreja infinita que tinguin en compte aquesta heterogeneïtat, com el model CAT o el model CATGTR. Per exemple, aquests models poden detectar millor una saturació de substitucions, en les que s’amagarien substitucions múltiples que poden conduir a una evolució convergent de posicions en les seqüències nucleica o aminoacídica. En la comparació de seqüències aminoacídiques també és rellevant tractar els 20 aminoàcids possibles en els seus grups bioquímics. Una altra aproximació que refina les dades és una partició de les dades en grups de gens, per a cadascuna de les quals s’aplica un model separat.

L’aproximació metodològica de Redmond i McLysaght

Redmond & McLysaght fan ús de les dades utilitzades per Nicolas Lartillot: en LEAP i en LEAN s’incloïen 35373 llocs corresponents a 146 gens i 32 tàxons. En les dades de Henner Brinkmann (BEA) es tenien en compte 24.294 llocs, corresponents a 133 gens i 40 tàxons. També utilitzen les dades de Ryan et al. (REA) sobre 88.384 llocs (406 gens i 60 tàxons), i les de Whelan et al. (WEA15) de 23.680 llocs (89 gens i 62 tàxons). Exclogueren Xenoturbella bocki per la seva posició incerta, i tan sols inclogueren com a grups externs als metazous els coanoflagel·lats.

Utilitzaren IQ-tree (v.1.5.4-omp) per realitzar les comprovacions de model i les anàlisis filogenòmiques. Els models eren escollits d’acord amb el criteri d’informació bayesià.

Els models més adients

Redmond & McLysaght separen els models contemplats en quatre grups:
- T1: models homogenis de lloc estàndards, com JTT, WAG o LG.
- T2: models de barreja multi-matriu, com UL2, UL3, EX2, EX3, EHO, EX_EHO, LG4M.
- T3: models de barreja infinita com CAT.
- T4: model CATGTR.

En el conjunt de dades BEA, el grup extern són els arqueons. Les anàlisis estàndard de BEA condueixen a identificar Encephalitozoon cuniculi, un microsporidi, com a grup germà de tots els eucariotes. Això es degut a una alta taxa evolutiva. L’aplicació d’estratègies com descartar gens d’evolució ràpida, millorar el mostreig de tàxons o aplicar un model heterogeni de lloc com CAT corregeixen aquesta identificació errònia.

En els conjunts LEAP i LEAN s’inclouen fonamentalment tàxons de Bilateria, prenent a Fungi com a grip extern. Mentre que en LEAP hi ha presència de platihelmints, en LEAN hi ha presència de nematodes. En aquests conjunts, l’aplicació de models homogenis de lloc condueix a la conclusió espúria que artròpodes i deuterostomis constitueixen un clade de celomats. Això es rectifica amb la inclusió de grups externs més propers, amb la millora del mostreig de grups interns i amb l’ús de models heterogenis de lloc: llavors sí apareix identificat com a monofilètic el grup dels protostomis (amb artròpodes i platihelmints) i el subgrup d’ecdisozous (amb artròpodes i nematodes).

Així doncs, els models heterogenis de lloc s’adapten millor a les particions de gens d’aquests conjunts de dades que no pas els models estàndards. La combinació de particions amb models homogenis és susceptible d’errors, però un excés de partició (en la que el gen és emprat com a unitat bàsica) també pot arrossegar a error els models heterogenis de lloc. De tota manera, la filogenòmica particionada combinada amb models heterogenis és suficient per indicar que el grup extern als “eumetazous” no serien els ctenòfors, sinó els porífers.

Pel que fa a altres relacions, les reanàlisis de Redmond & McLysaght desencoratgen contemplar els Xenacoelomorpha com a grup germà de tots els altres Bilateria. Pels que fa als Placozoa, aquestes re-anàlisis indicarien que són el grup germà dels Cnidaria (meduses, pòlips, coralls). Pel que fa a les relacions internes dels Porifera, les re-anàlisis indiquen que són un grup monofilètic.

El rol de la filogenòmica particionada en la resolució de l’arbre de la vida

Redmond & McLysaght consideren que la combinació d’una filogenòmica particionada amb la recodificació d’aminoàcids i models de barreja heterogènia té la capacitat de redreçar errors sistemàtics.

Però quin lloc ocupen realment els ctenòfors en l’arbre filogenètic dels animals? Tradicionalment, els ctenòfors havien estat considerat el grup germà dels cnidaris: així doncs els col·loblasts adhesius dels ctenòfors potser serien homòlegs als cnidoblasts irritants de meduses i pòlips. Justament, per això es creà el tàxon dels Coelenterata que incloïa ctenòfors i cnidaris. L’evidència morfològica i anàlisis de presència i absència de famílies de gens ha fet en els darrers temps recuperar aquest concepte de “celenterats”. La filogenòmica ho havia desencoratjat potser per una taxa evolutiva diferencial entre els ctenòfors (heteropecíl·lia). Si acceptem aquest esquema tradicional podem pensar que el sistema neural i la musculatura aparegué en l’ancestre comú de celenterats i bilateris.

Una altra alternativa és considerar els ctenòfors com el grup germà de tots els metazous no-esponges. Així, si les esponges són el “grup germà primer”, els ctenòfors serien el “grup germà segon” o més estret. Ara bé, en aquest escenari hauríem d’acceptar que trets com el sistema nerviós i la musculatura haurien aparegut en els ctenòfors de manera independent a cnidaris-bilateris. O bé, hauríem de pensar que els placozous, com a grup germà dels cnidaris-bilateris, haurien perdut aquestes característiques per evolucionar a una pluricel·lularitat més indiferenciada.

Per destriar aquestes possibilitats, Redmond & McLysaght consideren necessària una estratègia filogenòmica més sofisticada, que faci front a l’heterogeneïtat de les dades. A més, cal tindre present l’efecte que poden haver tingut les transferències gèniques horitzontals.

Lligams:

- Evidence for sponges as sister to all other animals from partitioned phylogenomics with mixture models and recoding. Anthony K. Redmond & Aoife McLysaght. Nature Communications 12: 1783 (2021).

dimecres, 17 de març de 2021

La matemàtica discreta en la informàtica teòrica (László Lovász i Avi Wigderson, Premi Abel 2021)

Ciència computacional teòrica: Aquest migdia a Oslo, en una cerimònia telemàtica sense audiència presencial, el president de l’Acadèmia Noruega de Ciències i Lletres, Hans Petter Graver, ha anunciat la concessió del Premi Abel en l’edició d’enguany a László Lovász i a Avi Wigderson. Tal com ha explicat el president del Comitè Abel, Hans Munthe-Kaas, la concessió respon a “les llurs contribucions fonamentals a la ciència computacional teòrica i a la matemàtica discreta” i “al llur paper destacat en transformar-les en camps centrals de la matemàtica moderna”. Alex Bellos ha estat l’encarregat de fer una exposició sobre el tema, i de parlar amb Lovász i Wigderson per comunicar-li la concessió del guardó. El Premi Abel, establert l’1 de gener del 2002, és dotat actualment en 7,5 milions de corones noruegues (uns 740.000 €). La decisió de la concessió recau en el Comitè Abel, integrat per cinc matemàtics, que treballen a través de nominacions confidencials arribades abans del 15 de setembre.

László Lovász

Lovász László (*Budapest, 9.3.1948) formà part d’un grup d’estudiants de secundària que, en el marc d’un programa experimental, reberen lliçons de matemàtica especialitzada. En aquell curs coneixeria a Katalin Vesztergombi, amb la qui es casaria i amb la qui col·laboraria en nombrosos treballs matemàtics. Amb 15 anys, Lovász guanyaria una medalla d’argent a l’Olimpíada Matemàtica Internacional del 1963. En les tres edicions següents guanyaria tres medalles d’or, i dos premis especials. El seu caràcter de prodigi de les matemàtica fou corroborat en un concurs televisiu. A partir del 1965 començà a publicar articles sobre teoria de grafs. En aquesta etapa conegué Pál Erdős (1913-1996). Estudià matemàtiques a la Universitat Eötvös Loránd de Budapest, on el 1970 presentà la tesi de candidatura. El 1971 s’hi doctorà, amb Tibor Gallai (1912-1992) com a supervisor.

Lovász orientà les seves aportacions en combinatòria i teoria de grafs, i en matemàtica discreta en general, a les qüestions obertes de la ciència computacional teòrica i de la complexitat computacional en particular. El 1972 demostrà la conjectura de Berge segons la qual el complement d’un graf perfecte és també perfecte (Lovász, 1972). En un treball amb Erdős sobre hipergràfs 3-cromàtics posava les bases del que ara es coneix com a lemma local de Lovász.

Després de l’etapa en la Universitat Eötvös Loránd de Budapest, passà a la Universitat József Attila de Szeged, on guanyà la càtedra de geometria (1978). En aquell any, resolia la conjectura de Kneser (que si tots els subconjunts n d’un conjunt de 2n - k elements es divideixen en k + 1 classes, una de les classes conté dos subconjunts n disjunts) amb una prova basada en topologia algebraica (Lovász, 1978). El 1979 demostrava que la capacitat d’error-zero de Shannon del pentàgon és l’arrel quadrada de 5 (Lovász, 1979).

Amb els germans Arjen i Hendrik Lenstra, Lovász inventà l’algoritme de reducció de graella en temps polinòmic que ara es coneix com a LLL per les sigles dels tres autors (Lenstra et al., 1982). El mateix any, Lovász tornava a la Eötvös Loránd de Budapest com a catedràtic de ciència computacional.

El 1993 ocupà la càtedra William K. Lanman de Ciència Computacional i Matemàtica de la Universitat de Yale. En aquesta etapa col·laborà en el desenvolupament de les proves comprovables probabilísticament (Feige et al., 1998).

El 1999 deixà la universitat per treballar com a investigador a Microsoft. El 2006, tornà a Budapest per esdevindre professor a la Universitat Eötvös Loránd i investigador de l’Institut Alfréd Rényi de Matemàtiques.

Entre el 2007 i el 2010 fou president de la Unió Matemàtica Internacional. Del 2014 al 2020 ha estat president de l’Acadèmia Hongaresa de Ciències.

.

Fa quatre anys i mig, amb motiu del 60è aniversari d’Avi Wigderson, László Lovász pronunciava a Princeton una conferència sobre el sentit del concepte genèric

Avi Wigderson

אבי ויגדרזון‎ (*9.9.1956) estudià al Technion de Haifa, on es graduà en ciències computacionals (1980). Passà a Princeton on, sota la supervisió de Richard Lipton (*1946), realitzà la tesi doctoral sobre estudis en complexitat computacional, defensada el 1983.

El 1986, Widgerson tornà a Israel per ocupar una plaça en la Universitat Hebrea de Jerusalem, on esdevindria professor titular en el 1991.

Amb Oded Goldreich i Silvio Micali treballà en la construcció de sistemes de prova amb coneixement zero. Aquests autors demostraren que aquestes proves poden utilitzar-se per demostrar, en secret, qualsevol resultat públic sobre dades secretes, i d’ací l’aplicació que han tingut en criptografia i criptomoneda en les darreres dècades.

Amb Noam Nisan, Widgerson treballà en la relació entre la duresa d’un problema i l’aleatorietat. La introducció d’un generador pseudoaleatori en un algoritme pot contribuir a atacar la duresa d’un problema. Amb Russell Impagliazzo, demostrà amb tot que l’aleatorietat és un recurs comparable amb el temps.

El 1999, Widgerson s’uní a l’Institute for Advanced Study (IAS) de Princeton. El 2000, juntament amb Omer Reingold i Salil Vadhan, desenvolupà el producte graf de ziga-zaga, en el que el producte hereta la mida del factor graf gran i el grau del factor graf petit, i les propietats d’expansió de tots dos. La iteració d’aquest producte genera expansors de grau constant de tota mida que actuen com una ona d’entropia.

Fa unes setmanes, Wigderson parlava sobre proves amb coneixement zero al segon canal de Numberphile

Lligams:

- Lovász and Wigderson to share the Abel Prize, comunicat de premsa de la concessió.

- Pàgina web de Lászlo Lovász a la Universitat Eötvös Loránd de Budapest.

- Pàgina web d’Avi Wigderson a l’Institute for Advanced Study de Princeton.

- Randomness and Pseudorandomness. Avi Wigderson (2009).

diumenge, 14 de març de 2021

La presència de SARS-CoV-2 en espais públics de Teheran el juny i juliol del 2020

Fa més d’un any que la declaració de pandèmia de la covid-19, i la introducció de mesures de restricció per impedir-ne els contagis, trastocà la nostra vida quotidiana. En el decurs d’aquest any, cadascú ha pres les estratègies que ha cregut oportunes per minimitzar el contagi. Evitar l’espai públic és una d’elles, però és bo comptar amb dades objectives per il·luminar-la. En aquest sentit, investigadors de Teheran, entre ells Mostafa Hadei (del Departament d’Enginyeria de Salut Ambiental de la Universitat de Ciències Mèdiques de Teheran), Abbas Shahsavani (del Centre de Recerca de Control de Riscos Ambientals i Ocupacionals de la Universitat Shahid Beheshti de Ciències Mèdiques) i Hamid Chobineh (del Departament de Ciències del Laboratori de la Universitat de Ciències Mèdiques de Teheran), han publicat un estudi en el número de març d’Atmospheric Pollution Research sobre la presència de SARS-CoV-2 en l’aire d’espais públics. En el seu estudi han contemplat centres comercials, una oficina postal, bancs, oficines governamentals, i instal·lacions de transport públic (un aeroport, el metro, i autobusos) de Teheran. En total recolliren 28 mostres d’aire d’aquestes vuit tipologies d’espai públic durant els mesos de juny i juliol.

Les mostres eren recollides en recipients i concentrades. S’hi feia una extracció d’ARN, i s’avaluava la presència de SARS-CoV-2 per PCR. En el 64% de les mostres s’hi detectava l’ARN de SARS-CoV-2, amb un 62% en el cas de les mostres d’espais públics, i d’un 67% en el cas de les mostres d’instal·lacions de transport col·lectiu. Els valors més elevats es trobaven en els centres comercials (100%) i els vagons de metro (100%), l’aeroport (80%), oficines governamentals (50%), estacions de metro (50%), busos (50%) i bancs (33%).

Per regressió logística troben que el nombre de persones presents durant la presa de mostres i el volum d’aire mostrejat, s’associen positivament amb la presència de SARS-CoV-2. Alhora, el percentatge de persones amb mascareta, la temperatura de l’aire, i el volum de lloc de mostreig es relacionen negativament amb la presència de SARS-CoV-2. De tota manera, aquestes associacions no són prou clares.

Les xifres, de tota manera, assenyalen que, fins i tot durant l’estiu, convé adoptar estratègies de control com ara reduir el nombre de persones en espais tancats, desinfectar de manera intensa els vehicles de transport, i requerir als usuaris d’aquests espais l’ús de mascareta.

Lligams:

- Presence of SARS-CoV-2 in the air of public places and transportation. Mostafa Hadei, Seyed Reza Mohebbi, Philip K. Hopke, Abbas Shahsavani, Shahriyar Bazzazpour, Mohammadreza Alipour, Ahmad Jonidi Jafari, Anooshiravan Mohseni Bandpey, Alireza Zali, Maryam Yarahmadi, Mohsen Farhadi, Masoumeh Rahmatinia, Vajihe Hasanzadeh, Seyed Saeed Hashemi Nazari, Hamid Asadzadeh-Aghdaei, Mohammad Tanhaei, Mohammad Reza Zali, Majid Kermani, Mohmmad Hossien Vaziri, and Hamid Chobineh. Atmos Pollut Res. 2021 Mar; 12(3): 302–306 (2021).

divendres, 12 de març de 2021

Arrenca la 13ª Legislatura del Parlament de Catalunya amb Laura Borràs de presidenta

Aquesta setmana les aigües autonòmiques s’han agitat enormement. A Múrcia, Cs trencava el pacte amb el PP per anunciar el suport a una moció de censura co-presentada amb el PSOE com a resposta als presumptes casos de corrupció (particularment, de corrupció vaccinal). La resposta del PP fou fulminant a la Comunidad de Madrid, on hi ha un pacte semblant: la presidenta Isabel Díaz Ayuso optava per dissoldre la Cambra i convocar eleccions per al 4 de maig (diumenge de pont), obrint una crisi considerable ja que, tot i la sorpresa, PSOE i Más Madrid, registraven mocions de censura per impedir la convocatòria. Finalment, tot indica que hi haurà eleccions a Madrid. Cs a Andalusia i a Castella i Lleó maldava per contindre l’onada, arribant a definir Andalusia com una “illa”. Però l’onada retrocedí, i el PP de Múrcia ha aconseguit esberlar Cs de manera que la moció de censura projectada ja no hi pugui prosperar.

Amb aquest terratrèmol la situació a Catalunya és gairebé d’oasi. N’ha estat mostra la constitució avui de la nova legislatura del Parlament de Catalunya.

La constitució no s’ha fet al Saló de Sessions, sinó a l’Auditori per tal de compatibilitzar l’assistència de tots els diputats amb les mesures de distància interpersonal. Hi eren convocats els 155 diputats: 33 del PSC, 33 d’ERC, 32 de Junts, 11 de Vox, 9 de la CUP, 8 de Comuns, 6 de Ciutadans i 3 del PP. Hi hagut, però, tres absències: Lluís Puig (Junts), exiliat a Bèlgica; Teresa Pallarès (Junts), per malaltia greu; Pau Juvillà (CUP), en confinament per haver estat contacte de cas de covid-19.

La Mesa d’Edat era constituïda per Ernest Maragall (ERC) que, a 78 anys, és el diputat més gran, i per Alberto Tarradas (Vox) i David González (PSC), que a 24 i 26 anys són els dos diputats més joves. La correlació de forces d’aquesta mesa s’ha manifestat en la gestió de les tres absències esmentades. S’ha acceptat la delegació de vot de Pallarès i Juvillà, però no pas de la de Puig. Davant d’aquesta decisió, un diputat de la CUP hauria optat per votar en la línia de Puig.

Pel que fa a les rondes de votació per elegir la Mesa han estat les següents:
- primera votació per escollir la presidència: Laura Borràs (Junts) ha rebut 65 vots; Eva Granados (PSC), 42; María Elisa García Fuster (Vox), 11; Joan Carles Gallego (Comuns), 8. També hi ha hagut 8 vots en blanc. Com que no hi hagut majoria absoluta, s’ha fet la segona votació, ara restringida a triar entre Borràs i Granados.
- segona votació per escollir la presidència: Borràs (64 vots); Granados (50 vots). Hi ha hagut 18 vots en blanc i 2 vots nuls. Borràs ha estat elegida doncs, presidenta de la Mesa.
- tercera votació per escollir les vicepresidències: Ana Caula (ERC, 71 vots), Eva Granados (50 vots). Caula ha estat elegida, doncs, vicepresidenta primera, i Granados vicepresidenta segona.
- quarta votació per escollir les secretaries: Ferran Pedret (PSC, 39 vots); Joan Alonso-Cuevillas (Junts, 25 vots); Pau Juvillà (CUP, 24 vots); Ruber Wagensberg (ERC, 24 vots). Pedret serà, doncs, el secretari primer; Alonso-Cuevillas, el secretari segon; Juvillà, el secretari tercer; Wagensberg, el secretari quart. El desempat entre Juvillà i Wagensberg s’ha fet per acord entre ERC i CUP.

dimarts, 9 de març de 2021

El Ple del Parlament Europeu retira la immunitat a Puigdemont, Comín i Ponsatí

Ahir el Ple del Parlament Europeu, en votació secreta i telemàtica, decidia sobre la reitrada de la immunitat als eurodiputats de Junts, Carles Puigdemont, Toni Comín i Clara Ponsatí. Aquesta votació obeïa al suplicatori presentat per les autoritats judicials espanyoles que sol·licitaven la retirada de la immunitat per poder tramitar a Bèlgica (en el cas de Puigdemont i Comín) i al Regne Unit (en el cas de Ponsatí) les euroordres d’arrest corresponent per tal d’extraditar-los a Espanya, on tenen pendents causes relacionades pels fets d’octubre del 2017. El Comitè d’Afers Legals del Parlament Europeu, d’acord amb el report presentat per l’eurodiputat Angel Dzhambazki, s’havia pronunciat favorablement a la retirada de la immunitat, atenent que els fets en qüestió són anteriors al mandat de Puigdemont, Comín i Ponsatí com a eurodiputats.

En el cas de Puigdemont, el Ple s’ha pronunciat amb 400 vots a favor de la retirada de la immunitat, 248 en contra i 45 abstencions.

En el cas de Comín i Ponsatí, el resultat també ha estat favorable, per un marge una mica més gran: 404 vots a favor, 247 en contra i 42 abstencions.

Puigdemont ja ha anunciat que recorrerà la decisió del Parlament davant del Tribunal Europeu de Justícia.

Curiosament, el jutge Llarena, que és qui tramità el suplicatori, també havia anunciat que recorrerà al Tribunal Europeu de Justícia per evitar que la justícia belga reiteri la negativa d’altres ocasions (i que, recentment, s’ha manifestat en el cas de Lluís Puig). Concretament, Llarena, com a jutge instructor, planteja al Tribunal de Justícia de la Unió Europea una qüestió prejudicial sobre l’euroordre. Llarena vol que el TJUE es pronunciï sobre les raons de denegació d’euroordres, i només quan obtingui resposta prendrà decisions sobre els casos de Puig, Puigdemont, Comín, Ponsatí i Marta Rovira.