12 resultados para Receptores dopaminérgicos.
em Repositório Institucional da Universidade de Aveiro - Portugal
Resumo:
O presente trabalho tem como objectivo o estudo e projecto de receptores optimizados para sistemas de comunicaes por fibra ptica de muito alto dbito (10Gb/s e 40Gb/s), com a capacidade integrada de compensao adaptativa ps-deteco da distoro originada pela caracterstica de disperso cromtica e de polarizao do canal ptico. O captulo 1 detalha o mbito de aplicabilidade destes receptores em sistemas de comunicaes pticas com multiplexagem no comprimento de onda (WDM) actuais. O captulo apresenta ainda os objectivos e principais contribuies desta tese. O captulo 2 detalha o projecto de um amplificador ps-deteco adequado para sistemas de comunicao pticos com taxa de transmisso de 10Gb/s. So discutidas as topologias mais adequadas para amplificadores ps deteco e apresentados os critrios que ditaram a escolha da topologia de transimpedncia bem como as condies que permitem optimizar o seu desempenho em termos de largura de banda, ganho e rudo. Para alm disso so abordados aspectos relacionados com a implementao fsica em tecnologia monoltica de microondas (MMIC), focando em particular o impacto destes no desempenho do circuito, como o caso do efeito dos componentes extrnsecos ao circuito monoltico, em particular as ligaes por fio condutor do monlito ao circuito externo. Este amplificador foi projectado e produzido em tecnologia pHEMT de Arsenieto de Glio e implementado em tecnologia MMIC. O prottipo produzido foi caracterizado na fbrica, ainda na bolacha em que foi produzido (on-wafer) tendo sido obtidos dados de caracterizao de 80 circuitos prottipo. Estes foram comparados com resultados de simulao e com desempenho do prottipo montado num veculo de teste. O captulo 3 apresenta o projecto de dois compensadores elctricos ajustveis com a capacidade de mitigar os efeitos da disperso cromtica e da disperso de polarizao em sistemas pticos com dbito binrio de 10Gb/s e 40Gb/s, com modulao em banda lateral dupla e banda lateral nica. Duas topologias possveis para este tipo de compensadores (a topologia Feed-Forward Equalizer e a topologia Decision Feedback Equaliser) so apresentadas e comparadas. A topologia Feed-Forward Equaliser que serviu de base para a implementao dos compensadores apresentados analisada com mais detalhe sendo propostas alteraes que permitem a sua implementao prtica. O captulo apresenta em detalhe a forma como estes compensadores foram implementados como circuitos distribudos em tecnologia MMIC sendo propostas duas formas de implementar as clulas de ganho varivel: com recurso configurao cascode ou com recurso configurao clula de Gilbert. So ainda apresentados resultados de simulao e experimentais (dos prottipos produzidos) que permitem tirar algumas concluses sobre o desempenho das clulas de ganho com as duas configuraes distintas. Por fim, o captulo inclui ainda resultados de desempenho dos compensadores testados como compensadores de um sinal elctrico afectado de distoro. No captulo 4 feita uma anlise do impacto da modulao em banda lateral dupla (BLD) em comparao com a modulao em banda lateral nica (BLU) num sistema ptico afectado de disperso cromtica e de polarizao. Mostra-se que com modulao em BLU, como no h batimento entre portadoras das duas bandas laterais em consequncia do processo quadrtico de deteco e h preservao da informao da distoro cromtica do canal (na fase do sinal), o uso deste tipo de modulao em sistemas de comunicao ptica permite maior tolerncia disperso cromtica e os compensadores elctricos so muito mais eficientes. O captulo apresenta ainda resultados de teste dos compensadores desenvolvidos em cenrios experimentais de laboratrio representativos de sistemas pticos a 10Gb/s e 40Gb/s. Os resultados permitem comparar o desempenho destes cenrios sem e com compensao elctrica optimizada, para os casos de modulao em BLU e em BLD, e considerando ainda os efeitos da disperso na velocidade de grupo e do atraso de grupo diferencial. Mostra-se que a modulao BLU em conjunto com compensao adaptativa elctrica permite um desempenho muito superior modulao em BLD largamente utilizada nos sistemas de comunicaes actuais. Por fim o captulo 5 sintetiza e apresenta as principais concluses deste trabalho.
Resumo:
A aplicao de simulaes de mecnica e dinmica molecular ao estudo de sistemas supramoleculares tem adquirido, ao longo dos ltimos anos, enorme relevncia. A sua utilizao no s tem levado a uma melhor compreenso dos mecanismos de formao desses mesmos sistemas, como tambm tem fornecido um meio para o desenvolvimento de novas arquitecturas supramoleculares. Nesta tese so descritos os trabalhos de mecnica e dinmica molecular desenvolvidos no mbito do estudo de associaes supramoleculares entre anies e receptores sintticos do tipo [2]catenano, [2]rotaxano e pseudorotaxano. So ainda estudados complexos supramoleculares envolvendo receptores heteroditpicos do tipo calix[4]diquinona e pares inicos formados por anies halogeneto e caties alcalinos e amnio. Os estudos aqui apresentados assentam essencialmente em duas vertentes: no estudo das propriedades dinmicas em soluo dos vrios complexos supramoleculares considerados e no clculo das energias livres de Gibbs de associao relativas dos vrios ies aos receptores sintticos. As metodologias utilizadas passaram por dinmica molecular convencional e REMD (Replica Exchange Molecular Dynamics), para o estudo das propriedades em soluo, e por clculos de integrao termodinmica e MMPBSA (Molecular Mechanics Poisson Boltzmann Surface Area), para a computao das energias livres de associao relativas. Os resultados obtidos, alm de terem permitido uma viso mais detalhada dos mecanismos envolvidos no reconhecimento e associao dos vrios receptores aos anies e pares inicos abordados, encontram-se, globalmente, de acordo com os anlogos determinados experimentalmente, validando assim as metodologias empregadas. Em jeito de concluso, investigou-se ainda a capacidade de um dos receptores heteroditpicos estudados para assistir favoravelmente na migrao do par inico KCl atravs da interface gua-clorofrmio. Para tal, foram utilizadas simulaes SMD (Steered Molecular Dynamics) para a computao do perfil de energia livre de Gibbs associada migrao do par inico atravs da interface.
Resumo:
O trabalho descrito insere-se no mbito da Qumica Supramolecular e consistiu no desenvolvimento de receptores artificiais, na forma protonada ou complexada, para o reconhecimento molecular de substratos aninicos derivados de cidos carboxlicos incluindo os herbicidas PMG2-, ATCP- e 2,4-D-. Foram investigadas duas sries de anies, uma aliftica (ox2-, mal2-, suc2-, glu2-, adip2-, cit3- e cta3-) e outra aromtica (bzc-, naphc-, anthc-, pyrc-, ph2-, iph2-, tph2-, btc3-, dihyac2-, 4,4-dibzc2-, 3-nitrobzc- e 4-nitrobzc-). Foram sintetizados sete novos ligandos macrocclicos simtricos constitudos por anis aromticos piridina ou fenantrolina ligados por cadeias de poliaminas saturadas. O comportamento cido-base destes macrociclos foi investigado em soluo aquosa e as constantes de protonao correspondentes determinadas por mtodos potenciomtricos e de RMN de 1H. As propriedades de complexao destes ligandos com os ies metlicos Ni2+, Cu2+, Zn2+, Cd2+ e Pb2+ foram tambm estudadas por mtodos potenciomtricos nas mesmas condies experimentais, tendo revelado que os macrociclos de dimenso mdia so capazes de acomodar um ou dois ies metlicos. O complexo dinuclear de Cu(II) derivado do macrociclo com dois grupos piridina foi utilizado como receptor de anies carboxilato originando complexos ternrios. Todos os complexos foram caracterizados em soluo por espectroscopias de UV/vis/IVprx e de RMN. As espcies paramagnticas foram tambm caracterizadas por espectroscopia de RPE. A formao de espcies ternrias foi ainda investigada por espectrometria de massa ESI-MS e ESI-MS/MS. As estruturas cristalinas de alguns dos complexos foram determinadas por difraco de raios-X. As formas protonadas dos macrociclos foram utilizadas como receptores de uma grande variedade de anies carboxilato. O reconhecimento molecular entre os receptores e os substratos aninicos foi investigado em soluo por mtodos potenciomtricos e de espectroscopia de RMN com determinao das constantes de associao. Os agregados supramoleculares foram caracterizados no estado slido por difraco de raios-X. Finalmente as associaes supramoleculares foram estudadas em soluo por mtodos de dinmica molecular com determinao dos termos entrpicos e entlpicos das energias livres de ligao. Em resumo, nesta tese apresentam-se os resultados de estudos realizados com duas famlias de macrociclos: desde a sntese dos compostos, passando por estudos em soluo e finalizando com simulao molecular. Este estudo sistemtico atravs da conjugao de metodologias complementares permitiu caracterizar ao nvel macroscpico e microscpico as associaes moleculares.
Resumo:
Nesta tese, desenvolvida no mbito do Programa Doutoral em Qumica da Universidade de Aveiro, foram desenvolvidos novos receptores sintticos construdos a partir da plataforma macrocclica tetraazacalix[2]areno[2]triazina ou do fragmento de isoftalamida. Ambas as unidades estruturais foram decora-das com grupos de reconhecimento molecular baseados em grupos amida e/ou ureia com o objectivo de actuarem como receptores selectivos de anies com importncia biolgica ou farmacolgica, incluindo acetato, oxalato, malo-nato, succinato, glutarato, diglicolato, L- e D-NHBoc-alanina, (S)- e (R)-fenilpro-panoato, (S,S)- e (R,R)-tartarato, fumarato, maleato, Cl-, HCO3-, H2PO4-, HSO4- e SO42-. No Captulo 1 efectuada uma reviso bibliogrfica dos desenvolvimentos recentes na sntese, caracterizao estrutural e aplicaes de receptores fun-cionais relacionados com os desenvolvidos no mbito desta tese, com especial incidncia para aqueles que foram estudados como receptores de anies. Neste domnio, enquanto que receptores derivados da isoftalamida tm sido bastante estudados ao longo das ltimas dcadas, o desenvolvimento de receptores de anies inspirados em heteracalix[2]areno[2]triazinas ainda se encontra a dar os primeiros passos. No Captulo 2 apresentada a sntese de quatro novos macrociclos derivados de tetraazacalix[2]areno[2]triazina incorporando um ou dois braos de L-alanina (A1, A2) ou de L-leucina (L1, L2) nos anis benznicos, e derivados com grupos amida como unidades de reconhecimento. Adicionalmente, so tambm apresentados dois novos azacalix[2]areno[2]triazinas contendo um (U1) ou dois (U2) braos com grupos ureia substitudos com um grupo (S)-metilbenzlico. Foram ainda preparados os macrociclos A2Me4 e U2Me4 por metilao dos tomos de azoto em ponte de A2 e U2, os quais foram posterior-mente utilizados em estudos de associao. Os compostos sintetizados foram caracterizados atravs de tcnicas espectroscpicas, complementadas por difraco de raios X de cristal nico no caso de U2Me4. O Captulo 3 contempla os estudos de reconhecimento molecular entre os macrociclos A2Me4 e U2Me4 e os anies derivados de cidos mono- e dicarbo-xlicos alifticos, cidos carboxlicos isomricos (enantimeros e ismeros geomtricos), aminocidos e polioxanies acima referidos, excepto HCO3-. Os estudos de associao foram realizados atravs de tcnicas de titulao por RMN 1H com determinao das respectivas constantes de afinidade. Todas as associaes estudadas apresentaram uma estequiometria receptor-substrato 1:1 com excepo das associaes formadas entre A2Me4 e U2Me4 com H2PO4- (1:2). Os complexos A2Me4SO42- e U2Me4(H2PO4-)2 so os mais estveis com constantes de associao de 7,4 104 M-1 e superior a 105 M-2, respectivamente. O reconhecimento dos dicarboxilatos ocorreu atravs dos dois braos do macrociclo, com os anies com grupos carboxilato separados por cadeias alifticas mais compridas (glutarato e diglicolato) apresentando um melhor ajuste aos braos de A2Me4 e U2Me4. No foi observado reconheci-mento enantiosselectivo de anies. Em contraste, as constantes de afinidade para as associaes com os anies dos ismeros cis (maleato) e trans (fumarato) do cido but-2-enodiico, de 89 e 4920 M-1 para A2Me4 e 481 e 4007 M-1 para U2Me4, respectivamente, sugerem selectividade de ambos os receptores para o fumarato. No Captulo 4 descrita a sntese de nove receptores acclicos incorporando a unidade de isoftalamida (Iso-1 a Iso-9) e braos laterais com grupos de reconhecimento de anies. Enquanto que o receptor Iso-1 possui como unida-des de reconhecimento apenas grupos amida, os receptores Iso-2, Iso-3, Iso-5, Iso-6, Iso-7 e Iso-9 possuem grupos amida e ureia, e os derivados Iso-4 e Iso-8 grupos amida e sulfonilureia. Em cada um destes compostos, os grupos de reconhecimento esto separados por uma cadeia etilnica cuja flexibilidade confere um melhor ajuste com os anies. Os derivados de isoftalamida preparados foram caracterizados atravs de tcnicas espectroscpicas. No Captulo 5 so apresentados os estudos de associao realizados por tcnicas de titulao por RMN 1H entre Iso-1, Iso-2, Iso-4, Iso-6 e Iso-8 com os anies H2PO4-, HCO3-, Cl- e oxalato. Os receptores Iso-1, Iso-2 e Iso-6 apresentaram maior afinidade para o dianio, com valores de Kass de 6100, 7800 e 9800 M-1 respectivamente, e menor para Cl- (17 < Kass < 19 M-1). Foram sempre formadas associaes mais estveis com H2PO4- (294 < Kass < 427 M-1) comparativamente a HCO3-, sendo que a associao mais forte com este lti-mo foi determinada com Iso-2 (Kass = 95 M-1). As molculas de Iso-4 e Iso-8 sofreram desprotonao dos grupos sulfonilureia na presena de todos os anies excepto de Cl-. No Captulo 6 apresentam-se as concluses gerais e no Captulo 7 descrevem-se os procedimentos experimentais e tambm os dados espectroscpicos dos produtos obtidos.
Resumo:
Nesta tese, realizada no mbito do Programa Doutoral em Qumica da Universidade de Aveiro, foram desenvolvidas duas famlias de receptores sintticos: macrocclicos baseados na plataforma tetraazacalix[2]areno[2]triazina; e acclicos construdos a partir de diaminas simples. A plataforma macrocclica foi decorada nos tomos de azoto em ponte com unidades de reconhecimento molecular contendo fragmentos com grupos amida para o reconhecimento de anies ou com grupos cidos carboxlicos para a coordenao de metais de transio. Os receptores acclicos foram obtidos por acoplamento de diaminas (etilenodiamina, orto-fenilenodiamina ou 2-aminobenzilamina) com uma unidade lipoflica incorporando um anel heterocclico (derivados de oxadiazole ou furano) e com um derivado isocianato. Estas molculas assimtricas com um grupo amida e um grupo ureia como unidades de reconhecimento molecular foram avaliadas como receptores e transportadores transmembranares de anies biologicamente relevantes (Cl- e HCO3-). Os resultados experimentais obtidos sero descritos ao longo de trs captulos, aps um primeiro captulo bibliogrfico. No Captulo 1 comea-se por fazer uma reviso bibliogrfica sucinta sobre o desenvolvimento recente de receptores funcionais baseados em azacalixarenos bem como das suas aplicaes, designadamente no reconhecimento molecular. Numa segunda parte apresenta-se uma reviso sucinta de receptores derivados de (tio)ureias, relacionados com os receptores sintetizados no mbito desta tese e com propriedades de reconhecimento e transporte transmembranar de anies. No Captulo 2 reporta-se uma srie de macrociclos novos com os tomos de azoto em ponte de tetraazacalix[2]areno[2]triazina funcionalizados com bromoacetato de metilo. Foram preparados trs novos macrociclos com quatro grupos ster, como braos pendentes, a partir de percursores tetraazacalix[2]areno[2]triazina com os anis de triazina substitudos com cloro, metilamina ou hexilamina. Os grupos acetato foram hidrolisados em condies bsicas, tendo cada um dos derivados dialquilamina originado um composto com quatro grupo carboxlicos, enquanto o anlogo diclorado originou uma mistura de compostos com dois grupos carboxlico e com os tomos de cloro substitudos por grupos hidroxilo. Subsequentemente, as propriedades de coordenao dos derivados alquilamina para cobre(II) foram avaliadas por espectroscopia de UV-Vis, tendo-se obtido constantes de estabilidades semelhantes (logk 6,7). No Captulo 3 descrevem-se trs macrociclos obtidos atravs da funcionalizao dos tomos de azoto em ponte de tetraazacalix[2]areno[2]triazina com grupos amida derivados de N-Boc-etilenodiamina, benzilamina e (S)-metilbenzilamina. A afinidade destes receptores para a srie de anies carboxilato (oxalato, malonato, succinato, glutarato, diglicolato, pimelato, suberato, fumarato, maleato, ftalato e isoftalato) e inorgnicos (Cl-, H2PO4- e SO42-) por titulao de RMN de 1H, foi avaliada. Estes macrociclos conjuntamente com os descritos no Captulo 2 so os primeiros exemplos reportados na literatura de receptores sintticos baseados na plataforma de tetraazacalix[2]areno[2]triazina com grupos funcionais nos azotos em ponte. O receptor derivado de N-Boc-etilenodiamina, com oito grupos N-H, entre os trs receptores, o que apresenta maior afinidade para os anies estudados. No Captulo 4 descrita a sntese 59 compostos acclicos (vide supra) obtidos em trs passos de sntese com bons rendimentos. No design desta biblioteca de molculas a afinidade para anies dos grupos ureia foi modelada pela insero de diferentes substituintes arilo ou alquilo, com propriedades electrnicas distintas. A introduo destes grupos em conjugao com um anel de oxadiazole ou furano permitiu tambm modelar a lipoflia destes compostos. A afinidade destes receptores para anies cloreto e bicarbonato, e em alguns casos para fumarato e maleato, foi investigada por titulao de RMN de 1H. Estes compostos apresentaram constantes de associaes compatveis com o transporte transmembranar de cloreto. Por outro lado estes receptores apresentaram afinidades elevadas para fumarato e maleato, com seletividade para este ltimo. So tambm discutidos os resultados dos ensaios de transporte de cloreto por estes receptores atravs de vesculas de em POPC. No Captulo 5 encontram-se as concluses gerais desta tese de Doutoramento. No Capitulo 6 encontram-se os dados espectroscpicos e os restantes detalhes experimentais para todos os compostos sintetizados.
Resumo:
A induo da doena do transplante contra o hospedeiro (GVHD) depende da activao das clulas dadoras T pelas clulas do hospedeiro que apresentamantigenio (APCs). A teoria prevalecente descreve que estas interaces ocorrem nos rgos linfticos secundrios (SLO), tais como os nduloslinfticos (LN), as placas de Peyers (PP) e o bao (SP). Esta hiptese foi testada usando ratinhos homozigticos aly/aly (alinfoplasia) que no tm LN nem PP, usando como controlo os ratinhos heterozigticos (aly/+) da mesma ninhada. Os dois grupos foram irradiados com dose letal aps a remoo do bao aos ratinhos aly/aly (LN/PP/SP-/-), enquanto nos ratinhos aly/+ o bao foi deslocado e recolocado. Ambos receberam transplante de medula ssea (BMT) de ratinhos dadores singnicos (aly/aly, H-2b) ou de ratinhos alognicos, com diferente complexo principal de histocompatibilidade (MHC) (BALB/c, H-2dou B10.BR, H-2k). A severidade de GVHD foi medida pela sobrevivncia,e pelo sistema de pontuao, bem estabelecido, quer de doena clnica quer de doena dos rgos alvo. Surpreendentemente, todos os ratinhos LN/PP/SP-/-sobreviveram, desenvolvendo GVHD clinicamente significativo, comparvel,em severidade, com o observado nos ratinhos LN/PP/SP+/+. Alm disso, asanlises histopatolgicas demonstraram que os ratinhos LN/PP/SP-/-receptores de BMTdesenvolveram significativamente mais GVHD no fgado,no intestino, e na pele quando comparados com os animais singnicos decontrolo. Os ratinhos LN/PP/SP-/-desenvolveram tambm GVHD heptico mais severo quando comparados com os ratinhos de controlo LN/PP/SP+/+. Diferenas semelhantes foram ainda observadas, logo ao 7 dia, para o GVHDheptico entre os grupos alognicos. Para identificar quais os rgos extra-linfticos do receptor que podero servir como stios iniciais de exposio a antigenios alognicos, na ausncia de SLO, foi examinada a expanso das clulas T (CD3+), a sua activao (CD69+), e a sua proliferao (CFSE) na medula ssea, 3 dias depois do BMT. Em cada caso, os ratinhos LN/PP/SP-/-transplantados com medula de dadores alognicos apresentaram nmerosabsolutos significativamente maiores quer de clulas, quer de divisescelulares, se comparados com os LN/PP/SP+/+. Para garantir que as diferenas experimentais observadas nos animais aly/aly, no sistema dspar do MHC, no so apenas um fenmeno dependente da estirpe de ratinho, foramtransplantados ratinhos sem bao FucT dko (LN/PP/SP-/-), previamente tratados com o anticorpo monoclonal (mAb) anti-MadCAM-1. Aps o BMT estes ratinhos apresentaram elevada pontuao clnica de GVHD, mostrando que os SLO no so necessrios para a induo de GVHD. Em estudos de transplante-versus-leucemia usando hospedeiros homozigticos (LN/PP/SP-/-) estes ratinhos morreram devido a expanso tumoral e no devido a GVHD.Estudos in vitro mostraram que a capacidade das APCs, quer das clulasdendrticas (DCs) esplnicas, quer das DCs derivadas da medula ssea, dosratinhos aly/aly e aly/+ eramcomparvel. Colectivamente, estes resultados so consistentes com a noo de que os SLO no so necessrios para a activao alognica das celulas T, sugerindo que a medula ssea pode ser umlocal alternativo, embora menos eficiente, para o reconhecimento alognico deantgenos e consequente activao das clulas dadoras T. Estas observaes desafiam o paradigma de que os tecidos linfticos secundrios sonecessrios para a induo de GVHD.
Resumo:
O conhecimento de mecanismos de genmica funcional tem sido maioritariamente adquirido pela utilizao de organismos modelo que so mantidos em condies laboratoriais. Contudo, estes organismos no reflectem as respostas a alteraes ambientais. Por outro lado, vrias espcies, ecologicamente bem estudadas, reflectem bem as interaces entre genes e ambiente mas que, das quais no existem recursos genticos disponveis. O imposex, caracterizado pela superimposio de caracteres sexuais masculinos em fmeas, induzido pelo tributilestanho (TBT) e trifenilestanho (TPT) e representa um dos melhores exemplos de disrupo endcrina com causas antropognicas no ambiente aqutico. Com o intuito de elucidar as bases moleculares deste fenmeno, procedeu-se combinao das metodologias de pirosequenciao (sequenciao 454 da Roche) e microarrays (Agilent 4*180K) de forma a contribuir para um melhor conhecimento desta interaco gene-ambiente no gastrpode Nucella lapillus, uma espcie sentinela para imposex. O trancriptoma de N. lapillus foi sequenciado, reconstrudo e anotado e posteriormente utilizado para a produo de um array de nucletidos. Este array foi ento utilizado para explorar nveis de expresso gnica em resposta contaminao por TBT. Os resultados obtidos confirmaram as hipteses anteriormente propostas (esteridica, neuroendcrina, retinica) e adicionalmente revelou a existncia de potenciais novos mecanismos envolvidos no fenmeno imposex. Evidncia para alvos moleculares de disrupo endcrina no relacionados com funes reprodutoras, tais como, sistema imunitrio, apoptose e supressores de tumores, foram identificados. Apesar disso, tendo em conta a forte componente reprodutiva do imposex, esta componente funcional foi a mais explorada. Assim, factores de transcrio e receptores nucleares lipoflicos, funes mitocondriais e actividade de transporte celular envolvidos na diferenciao de gneros esto na base de potenciais novos mecanismos associados ao imposex em N. lapillus. Em particular, foi identificado como estando sobre-expresso, um possvel homlogo do receptor nuclear peroxisome proliferator-activated receptor gamma (PPAR), cuja funo na induo de imposex foi confirmada experimentalmente in vivo aps injeco dos animais com Rosiglitazone, um conhecido ligando de PPAR em vertebrados. De uma forma geral, os resultados obtidos mostram que o fenmeno imposex um mecanismo complexo, que possivelmente envolve a cascata de sinalizao envolvendo o receptor retinoid X (RXR):PPAR heterodimer que, at data no foi descrito em invertebrados. Adicionalmente, os resultados obtidos apontam para alguma conservao de mecanismos de aco envolvidos na disrupo endcrina em invertebrados e vertebrados. Finalmente, a informao molecular produzida e as ferramentas moleculares desenvolvidas contribuem de forma significativa para um melhor conhecimento do fenmeno imposex e constituem importantes recursos para a continuao da investigao deste fenmeno e, adicionalmente, podero vir a ser aplicadas no estudo de outras respostas a alteraes ambientais usando N. lapillus como organismo modelo. Neste sentido, N. lapillus foi tambm utilizada para explorar a adaptao na morfologia da concha em resposta a alteraes naturais induzidas por aco das ondas e pelo risco de predao por caranguejos. O contributo da componente gentica, plstica e da sua interaco para a expresso fenotpica crucial para compreender a evoluo de caracteres adaptativos a ambientes heterogneos. A contribuio destes factores na morfologia da concha de N. lapillus foi explorada recorrendo a transplantes recprocos e experincias laboratoriais em ambiente comum (com e sem influncia de predao) e complementada com anlises genticas, utilizando juvenis provenientes de locais representativos de costas expostas e abrigadas da aco das ondas. As populaes estudadas so diferentes geneticamente mas possuem o mesmo caritipo. Adicionalmente, anlises morfomtricas revelaram plasticidade da morfologia da concha em ambas as direces dos transplantes recprocos e tambm a reteno parcial, em ambiente comum, da forma da concha nos indivduos da F2, indicando uma correlao positiva (co-gradiente) entre heritabilidade e plasticidade. A presena de estmulos de predao por caranguejos estimulou a produo de conchas com labros mais grossos, de forma mais evidente em animais recolhidos de costas expostas e tambm provocou alteraes na forma da concha em animais desta provenincia. Estes dados sugerem contra-gradiente em alteraes provocadas por predao na morfologia da concha, na produo de labros mais grossos e em nveis de crescimento. O estudo das interaces gene-ambiente descritas acima demonstram a actual possibilidade de produzir recursos e conhecimento genmico numa espcie bem caracterizada ecologicamente mas com limitada informao genmica. Estes recursos permitem um maior conhecimento biolgico desta espcie e abriro novas oportunidades de investigao, que at aqui seriam impossveis de abordar.
Resumo:
Na evoluo bacteriana, a capacidade de explorar novos ambientes e de responder a diferentes presses selectivas deve-se principalmente aquisio de novos genes por transferncia horizontal. Integres so elementos genticos bacterianos que constituem sistemas naturais de captura e expresso de cassetes de genes, sendo um dos principais mecanismos bacterianos envolvidos na aquisio de resistncias a antibiticos. Estudos recentes suportam a hiptese de que os ambientes naturais constituem importantes reservatrios de integres e cassetes de genes. Uma vez que as guas residuais so descarregadas em receptores naturais, torna-se fundamental conhecer a presena e disperso de integres nestes ambientes, assim como a sua associao a outros elementos genticos mveis e a genes de resistncias a antibiticos. Neste trabalho, pretendeu-se avaliar a prevalncia e diversidade de integres em guas residuais de origem animal e domstica, bem como a sua associao a plasmdeos conjugativos, usando metodologias dependentes e independentes do cultivo de microrganismos em laboratrio. Os resultados obtidos sustentam assim a hiptese de que ambientes particularmente ricos em matria orgnica, como o caso das guas residuais, constituem ambientes propcios presena de integres e ocorrncia de transferncia horizontal de genes de resistncia a antibiticos, embora a sua prevalncia e diversidade seja influenciada pelo tipo de efluente em questo. A presena de integres em estaes de tratamento de guas residuais, e em especial nos efluentes tratados, constitui assim um factor preocupante, uma vez que tal contribui para a sua disseminao e disperso por outros ecossistemas aquticos, nomeadamente rios e mares. Os mtodos utilizados permitiram tambm detectar uma elevada diversidade de cassetes de genes associadas a integres, sendo possvel que algumas dessas sequncias codifiquem para protenas que desempenhem um importante papel na adaptao bacteriana s intensas presses selectivas caractersticas deste tipo de ambientes. Assim, possvel concluir que as comunidades bacterianas presentes em guas residuais renem diferentes tipos de elementos geneticamente mveis que desempenham um importante papel no s na adaptao bacteriana, mas tambm na disseminao de determinantes genticos de resistncia para ambientes naturais. Adicionalmente, a presena de potenciais protenas com possveis aplicaes biotecnolgicas refora a importncia das guas residuais como fontes de diversidade funcional. Este trabalho incluiu tambm a criao e implementao da base de dados INTEGRALL, desenvolvida com o intuito de congregar informao acerca de integres e de uniformizar a nomenclatura de cassetes de genes.
Resumo:
A dissertao de doutoramento apresentada insere-se na rea de electrnica no-linear de rdio-frequncia (RF), UHF e microondas, tendo como principal campo de aco o estudo da distoro nolinear em arquitecturas de recepo rdio, nomeadamente receptores de converso directa como Power Meters, RFID (Radio Frequency IDentification) ou SDR (Software Define Radio) front-ends. Partindo de um estudo exaustivo das actuais arquitecturas de recepo de radiofrequncia e revendo todos os conceitos tericos relacionados com o desempenho no-linear dos sistemas/componentes electrnicos, foram desenvolvidos algoritmos matemticos de modulao dos comportamentos no-lineares destas arquitecturas, simulados e testados em laboratrio e propostas novas arquitecturas para a minimizao ou cancelamento do impacto negativo de grandes interferidores em frequncias vizinhas ao do sistema pretendido.
Resumo:
Graas aos desenvolvimentos na rea da sntese de nanomaterais e s potentes tcnicas de caracterizao nanoescala conseguimos hoje visualizar uma nanopartcula (NP) como um dispositivo de elevado potencial teraputico. A melhoria da sua efectividade teraputica requer no entanto o aprofundamento e sistematizao de conhecimentos, ainda muito incipientes, sobre toxicidade, selectividade, efeitos colaterais e sua dependncia das prprias caractersticas fsico-qumicas da NP em anlise. O presente trabalho, elegendo como alvo de estudo uma substncia considerada biocompatvel e no txica, a hidroxiapatite (Hap), pretende dar um contributo para esta rea do conhecimento. Definiram-se como metas orientadoras deste trabalho (i) estudar a sntese de nanoparticulas de Hap (Hap NP), e a modificao das caractersticas fsico-qumicas e morfolgicas das mesmas atravs da manipulao das condies de sntese; (ii) estudar a funcionalizao das Hap NP com nanoestruturas de ouro e com cido flico, para lhes conferir capacidades acrescidas de imagiologia e teraputicas, particularmente interessantes em aplicaes como o tratamento do cancro (iii) estudar a resposta celular a materiais nanomtricos, com propriedades fsico-qumicas diversificadas. No que se refere sntese de Hap NP, comparam-se dois mtodos de sntese qumica distintos, a precipitao qumica a temperatura fisiolgica (WCS) e a sntese hidrotrmica (HS), em meios aditivados com io citrato. A sntese WCS originou partculas de tamanho nanomtrico, com uma morfologia de agulha, pouco cristalinas e elevada rea superficial especifica. A sntese HS temperatura de 180C permitiu obter partculas de dimenses tambm nanomtricas mas com rea especfica inferior, com morfologia de bastonete prismtico com seco recta hexagonal e elevada cristalinidade. Com o objectivo de aprofundar o papel de algumas variveis experimentais na definio das caractersticas finais das partculas de hidroxiapatite, designadamente o papel do io citrato (Cit), variou-se a razo molar [Cit/Ca] da soluo reagente e o tempo de sntese. Demonstrou-se que o io citrato e outras espcies qumicas resultantes da sua decomposio nas condies trmicas (180C) de sntese tem um papel preponderante na velocidade de nucleao e de crescimento dessas mesmas partculas e por conseguinte nas caractersticas fsico-qumicas das mesmas. Elevadas razes [Cit/Ca] originam partculas de dimenso micromtrica cuja morfologia discutida no contexto do crescimento com agregao. Com o objectivo de avaliar a citotoxicidade in vitro das nanopartculas sintetizadas procedeu-se esterilizao das mesmas. O mtodo de esterilizao escolhido foi a autoclavagem a 121 C. Avaliou-se o impacto do processo de esterilizao nas caractersticas das partculas, verificando-se contrariamente s partculas WCS, que as partculas HS no sofrem alteraes significativas de morfologia, o que se coaduna com as condies de sntese das mesmas, que so mais severas do que as de esterilizao. As partculas WCS sofrem processos de dissoluo e recristalizao que se reflectem em alteraes significativas de morfologia. Este estudo demonstrou que a etapa de esterilizao de nanopartculas para aplicaes biomdicas, por autoclavagem, pode alterar substancialmente as propriedades das mesmas, sendo pois criticamente importante caracterizar os materiais aps esterilizao. Os estudos citotoxicolgicos para dois tipos de partculas esterilizadas (HSster e WCSster) revelaram que ambas apresentam baixa toxicidade e possuem potencial para a modelao do comportamento de clulas osteoblsticas. Tendo em vista a funcionalizao da superfcie das Hap NP para multifunes de diagnstico e terapia exploraram-se condies experimentais que viabilizassem o acoplamento de nanopartculas de ouro superfcie das nanopartculas de Hidroxiapatite (Hap-AuNP). Tirando partido da presena de grupos carboxlicos adsorvidos na superfcie das nanopartculas de Hap foi possvel precipitar partculas nanomtricas de ouro (1,5 a 2,5 nm) na superfcie das mesmas adaptando o mtodo descrito por Turkevich. No presente trabalho as nanopartculas de Hap funcionaram assim como um template redutor do ouro inico de soluo, propiciando localmente, na superfcie das prprias nanopartculas de Hap, a sua reduo a ouro metlico. A nucleao do ouro assim contextualizada pelo papel redutor das espcies qumicas adsorvidas, designadamente os grupos carboxlicos derivados de grupos citratos que presidiram sntese das prprias nanopartculas de Hap. Estudou-se tambm a funcionalizao das Hap NP com cido flico (FA), uma molcula biologicamente interessante por ser de fcil reconhecimento pelos receptores existentes em clulas cancergenas. Os resultados confirmaram a ligao do cido flico superfcie das diferentes partculas produzidas HS e Hap-AuNPs. Graas s propriedades pticas do ouro nanomtrico (efeito plasmo) avaliadas por espectroscopia vis-UV e s potencialidades de hipertermia local por converso fototrmica, as nanoestruturas Hap-AuNPs produzidas apresentam-se com elevado interesse enquanto nanodispositivos capazes de integrar funes de quimio e terapia trmica do cancro e imagiologia. O estudo da resposta celular aos diversos materiais sintetizados no presente trabalho foi alvo de anlise na tentativa de se caracterizar a toxicidade dos mesmos bem como avaliar o seu desempenho em aplicaes teraputicas. Demonstrou-se que as Hap NP no afectam a proliferao das clulas para concentraes at 500 g/ml, observando-se um aumento na expresso gentica da BMP-2 e da fosfatase alcalina. Verificou-se tambm que as Hap NP so susceptveis de internalizao por clulas osteoblsticas MG63, apresentando uma velocidade de dissoluo intracelular relativamente reduzida. A resposta celular s Hap-AuNP confirmou a no citotoxicidade destas partculas e revelou que a presena do ouro na superfcie das Hap NP aumenta a taxa proliferao celular, bem como a expresso de parmetros osteognicos. No seu conjunto os resultados sugerem que os vrios tipos de partculas sintetizadas no presente estudo apresentam tambm comportamentos interessantes para aplicaes em engenharia de tecido sseo.
Resumo:
Este trabalho investiga novas metodologias para as redes ticas de acesso de prxima gerao (NG-OAN). O trabalho est dividido em quatro tpicos de investigao: projeto da rede, modelos numricos para efeitos no lineares da fibra tica, impacto dos efeitos no lineares da fibra tica e otimizao da rede. A rede tica de acesso investigada nesse trabalho est projetado para suprir os requisitos de densidade de utilizadores e cobertura, isto , suportar muitos utilizadores ( 1000) com altas velocidades de conexo dedicada ( 1 Gb/s) ocupando uma faixa estreita do espectro ( 25 nm) e comprimentos de fibra tica at 100 km. Os cenrios so baseados em redes ticas passivas com multiplexagem por diviso no comprimento de onda de alta densidade (UDWDM-PON) utilizando transmissores/receptores coerentes nos terminais da rede. A rede avaliada para vrios ritmos de transmisso usando formatos de modulao avanados, requisitos de largura de banda por utilizador e partilha de banda com tecnologias tradicionais de redes ticas passivas (PON). Modelos numricos baseados em funes de transferncia das sries de Volterra (VSTF) so demonstrados tanto para a anlise dos efeitos no lineares da fibra tica quanto para avaliao do desempenho total da rede. So apresentadas as faixas de potncia e distncia de transmisso nas quais as sries de Volterra apresentam resultados semelhantes ao modelo referncia Split-Step Fourier (SSF) (validado experimentalmente) para o desempenho total da rede. Alm disso, um algoritmo, que evita componentes espectrais com intensidade nulo, proposto para realizar clculos rpidos das sries. O modelo VSTF estendido para identificar unicamente os efeitos no lineares da fibra tica mais relevantes no cenrio investigado: Self-Phase Modulation (SPM), Cross-Phase Modulation (XPM) e Four-Wave Mixing (FWM). Simulaes numricas so apresentadas para identificar o impacto isolado de cada efeito no linear da fibra tica, SPM, XPM e FWM, no desempenho da rede com deteco coerente UDWDM-PON, transportando canais com modulao digital em fase (M-ria PSK) ou modulao digital em amplitude (M-ria QAM). A anlise numrica estendida para diferentes comprimentos de fibra tica mono modo (SSMF), potncia por canal e ritmo de transmisso por canal. Por conseguinte, expresses analticas so extrapoladas para determinar a evoluo do SPM, XPM e FWM em funo da potncia e distncia de transmisso em cenrios NG-OAN. O desempenho da rede otimizada atravs da minimizao parcial da interferncia FWM (via espaamento desigual dos canais), que nesse caso, o efeito no linear da fibra tica mais relevante. Direes para melhorias adicionas no desempenho da rede so apresentados para cenrios em que o XPM relevante, isto , redes transportando formatos de modulao QAM. A soluo, nesse caso, baseada na utilizao de tcnicas de processamento digital do sinal.
Resumo:
O presente trabalho tem por objectivo estudar a caracterizao e modelao de arquitecturas de rdio frequncia para aplicaes em rdios definidos por software e rdios cognitivos. O constante aparecimento no mercado de novos padres e tecnologias para comunicaes sem fios tm levantado algumas limitaes implementao de transceptores rdio de banda larga. Para alm disso, o uso de sistemas reconfigurveis e adaptveis baseados no conceito de rdio definido por software e rdio cognitivo assegurar a evoluo para a prxima gerao de comunicaes sem fios. A ideia base desta tese passa por resolver alguns problemas em aberto e propor avanos relevantes, tirando para isso partido das capacidades providenciadas pelos processadores digitais de sinal de forma a melhorar o desempenho global dos sistemas propostos. Inicialmente, sero abordadas vrias estratgias para a implementao e projecto de transceptores rdio, concentrando-se sempre na aplicabilidade especfica a sistemas de rdio definido por software e rdio cognitivo. Sero tambm discutidas solues actuais de instrumentao capaz de caracterizar um dispositivo que opere simultaneamente nos domnios analgico e digital, bem como, os prximos passos nesta rea de caracterizao e modelao. Alm disso, iremos apresentar novos formatos de modelos comportamentais construdos especificamente para a descrio e caracterizao no-linear de receptores de amostragem passa-banda, bem como, para sistemas nolineares que utilizem sinais multi-portadora. Ser apresentada uma nova arquitectura suportada na avaliao estatstica dos sinais rdio que permite aumentar a gama dinmica do receptor em situaes de multi-portadora. Da mesma forma, ser apresentada uma tcnica de maximizao da largura de banda de recepo baseada na utilizao do receptor de amostragem passa-banda no formato complexo. Finalmente, importa referir que todas as arquitecturas propostas sero acompanhadas por uma introduo terica e simulaes, sempre que possvel, sendo aps isto validadas experimentalmente por prottipos laboratoriais.
