UNCERTAINTY AND DECISION-MAKING IN THE HUMAN BRAIN

Dissertation presented to obtain the Ph.D degree in Biology, Neuroscience

On the way towards the understanding of suberin degradation by Aspergillus nidulans

Dissertation presented to obtain the Ph.D degree in Biochemistry.

A Importância da Agricultura Urbana no Desenvolvimento Sustentável da Rede Urbana

Relatório de Estágio apresentado para cumprimento dos requisitos necessários à obtenção do grau de Mestre em Ecologia Humana e Problemas Sociais Contemporâneos

The Role of the Endoplasmic Reticulum Stress Transducer Ire1 during Photoreceptor Differentiation in Drosophila

Dissertation presented to obtain the Ph.D degree in Biology.

Novel functions of the cohesin accessory factor dPDS5 uncover a new meiotic checkpoint

Dissertation presented to obtain the Ph.D degree in Biology.

FSR Quorum Sensing: Role in Enterococcus faecalis Biology & Host Infection

Dissertation presented to obtain the Ph.D degree in Biology.

Computational modeling of prefrontal cortex circuits

Dissertation presented to obtain the Ph.D degree in Biology

The Evolution of Function in the Rab family of Small GTPases

Dissertation presented to obtain the PhD degree in Computational Biology.

Cell-to cell Communication in Pectobacterium wasabiae

Dissertation presented to obtain the PhD degree in Biology

Synchronization properties of multi-oscillator circadian systems

Dissertation presented to obtain the Ph.D degree in Computational Biology

Contributo para o estudo de tratamento de gorduras em ETAR urbanas

A quantidade de gorduras presente nas águas residuais urbanas tem vindo a aumentar significativamente nos últimos anos devido ao crescimento urbano e ao desenvolvimento industrial, podendo representar cerca de 30 a 40% da carência química de oxigénio total afluente às estações de tratamento de águas residuais (ETAR). A remoção das gorduras a montante do tratamento biológico é fundamental para o seu bom funcionamento uma vez que a sua presença é responsável por potenciar vários problemas, incluindo a diminuição da transferência de oxigénio com a consequente redução da eficiência do tratamento. No entanto, as eficiências de remoção dos desengorduradores são reduzidas, normalmente inferiores a 20%, o que faz com que esta etapa deva ser otimizada. Apesar da deposição em aterro de resíduos sólidos urbanos das gorduras geradas na ETAR constituir uma prática comum, não constitui uma solução ambiental a preconizar, sendo expectável a sua interdição a prazo devendo, consequentemente, procurar-se outras soluções para a sua eliminação. Sendo as gorduras constituídas principalmente por água e matéria orgânica, os tratamentos mais comummente utilizados baseiam-se essencialmente nestas suas características, tendo vindo a ser desenvolvidos vários processos de tratamento biológico de gorduras, quer por via aeróbia, quer por via anaeróbia. Estes processos, que se localizam preferencialmente nas próprias ETAR, permitem tratar as gorduras com o objetivo de introduzir os subprodutos gerados (efluente tratado e lamas) novamente na linha de tratamento. A realização de um inquérito a várias ETAR em Portugal, permitiu constatar que acima de 2000 h.e. a maioria das instalações inclui uma operação de remoção de gorduras através de órgãos equipados com pontes raspadoras, que a deposição em aterro continua a ser o destino final mais utilizado e que a co-digestão em ETAR que incluam a estabilização biológica de lamas na linha de tratamento, é uma solução comummente adotada.

Racionalização do mecanismo de adição de compostos carbonílicos a vinil-mono e di-sulfonas, catalisada por aminas

As sulfonas são conhecidas pelos químicos orgânicos pela sua versatilidade sintética e actividade biológica, nomeadamente os fármacos conhecidos por sulfa drugs, extremamente importantes em química medicinal. As vinil-sulfonas constituem uma sub-família das sulfonas e têm demonstrado ao longo do tempo a sua capacidade de inibir diversos processos enzimáticos, introduzindo propriedades biológicas únicas. Do ponto de vista sintético, o método mais directo para obter estes compostos é via redução dos produtos de adição de Michael a vinil-di-sulfonas, o que não é favorável em termos de economia de átomos. Por outro lado, o mecanismo da reacção de adição de Michael de compostos carbonílicos a vinil-sulfonas tem levantado algumas dúvidas, devido à existência de dois possíveis mecanismos reacionais. O objectivo principal desta dissertação é racionalizar o mecanismo de adição de compostos carbonílicos a vinil-mono e di-sulfonas, recorrendo a estudos teóricos de DFT e experimentais, incluindo RMN. Foram considerados os mecanismos via intermediário enamina e via catálise básica, e através de estudos de RMN foi possível retirar conclusões sobre as velocidades relativas das reacções, bem como meio de comprovar a formação de alguns produtos. Os resultados teóricos obtidos revelam que, para as mono-sulfonas, o mecanismo via enamina é mais favorável energeticamente. No entanto, a existência de reacções competitivas de energia de activação mais baixa não permitem obter o produto desejado. Para eliminar estas reacções, utilizam-se aminas terciárias e a reacção segue um mecanismo via catálise básica. O estudo dos coeficientes da orbital HOMO dos compostos carbonílicos revelou que a localização do enol é um factor determinante para estas reacções. Por outro lado, os resultados obtidos revelaram que as di-sulfonas sendo extremamente reactivas, podem adoptar qualquer um dos caminhos reacionais, em função do catalisador escolhido, e não são sensíveis ao substrato. Neste caso, as reacções competitivas que ocorrem são reversíveis,e o produto de adição conjugada é sempre favorecido. Estudou-se ainda, teoricamente, a reacção de adição a mono-sulfonas de forma intramolecular, que apresenta claramente um mecanismo via enamina, cuja energia de activação é mais baixa que a respectiva adição competitiva.

Exposição profissional ao chumbo : análise da indução de efeitos genotóxicos

RESUMO - A exposição contínua a substâncias químicas tem consequências para a saúde humana, algumas das quais não estão ainda totalmente estabelecidas. A toxicologia ocupacional é uma área interdisciplinar que envolve conhecimentos de higiene e de medicina ocupacional, de epidemiologia e de toxicologia e que tem por principal objectivo prevenir a ocorrência de efeitos adversos decorrentes do ambiente ocupacional sendo um dos seus principais papéis fornecer o máximo de dados que possam contribuir para o conhecimento dos potenciais efeitos na saúde. O chumbo é um tóxico de características cumulativas que provoca na saúde efeitos principalmente sistémicos, ou seja, o efeito tóxico manifesta-se em locais afastados do contacto inicial que resultam essencialmente de exposições crónicas, resultantes de períodos de exposição mais ou menos longos ao metal (entre meses e anos). Pode interagir com diferentes órgãos e tecidos, ligando-se a moléculas e constituintes celulares. Uma vez que não possui qualquer função fisiológica, a presença do chumbo no organismo humano resulta numa série de efeitos prejudiciais que afectam diversos órgãos e sistemas. A toxicidade do chumbo manifesta-se em diversos órgãos e tecidos, nomeadamente no sistema hematopoiético, no sistema nervoso, no rim, no aparelho reprodutor, no sistema cardiovascular, no sistema endócrino e no sistema imunitário. Da interferência do chumbo com o funcionamento de alguns sistemas biológicos resultam um conjunto de alterações fundamentais ao nível dos processos de transporte através das membranas, da integridade estrutural e funcional das enzimas e de várias vias metabólicas, em especial da fosforilação oxidativa e da síntese do heme sendo os primeiros efeitos bioquímicos do chumbo detectados a partir de valores de plumbémia inferiores a 10 μg/dL. As medidas de higiene e segurança actualmente em vigor nos países desenvolvidos asseguram que os casos de intoxicação grave são cada vez menos frequentes. No entanto, o risco de exposição a nível ocupacional existe em todas as actividades que envolvem materiais que o contenham como as explorações mineiras, as fundições primária e secundária, a produção de baterias de chumbo ácido, a produção de vidro com pigmentos de chumbo, as soldaduras de reparação automóvel e a instrução de tiro. Desde 2006 o chumbo é considerado pela International Agency for Research on Cancer (IARC) uma substância carcinogénica do grupo 2A (provável carcinogénio para o ser humano). Considera-se, assim, que o chumbo tem, inequivocamente, capacidade de induzir cancro em animais experimentais mas que, embora haja fortes indícios de que os mecanismos que medeiam a carcinogénese desses compostos ocorrem no ser humano, os dados disponíveis ainda não podem assegurar essa relação. Com este estudo pretendeu-se contribuir para o conhecimento da toxicidade do chumbo através do estudo da exposição ao chumbo e da influência da susceptibilidade individual (em industrias sem co-exposição significativa a outros agentes conhecidos ou suspeitos de serem carcinogénicos). Pretendeu-se estudar o caso através de uma abordagem múltipla que permitisse relacionar diferentes tipos de marcadores biológicos uma vez que a monitorização biológica integra todas as possíveis vias de entrada no organismo (para além da via respiratória), eventuais exposições fora do contexto estritamente profissional assim como uma série de factores intrínsecos individuais (relacionados com modos de via, de natureza fisiológica e comportamentais). Sendo a co-exposição a outros compostos com propriedades genotóxicas e carcinogénicas uma questão difícil de tornear quando se quer avaliar o potencial genotóxico do chumbo em populações expostas, ocupacional ou ambientalmente este estudo tem a vantagem de ter sido efectuado em populações sem co-exposição conhecida a outras substâncias deste tipo, permitindo concluir sobre os efeitos resultantes apenas da exposição a chumbo na população humana, contribuindo para explicar algumas das aparentes inconsistências e contradições entre diferentes estudos sobre este tema. Os indicadores de exposição usados foram: indicadores de dose interna (doseamento de chumbo e de PPZ no sangue), indicadores de efeitos adversos no heme e genotóxicos (actividade da ALAD, teste do cometa e mutação em TCR) e indicadores de susceptibilidade (polimorfismos genéticos de ALAD e VDR) através de uma abordagem estatística de comparação directa de sub-grupos previamente definidos na população e da aplicação de um modelo de regressão múltipla. Este estudo revelou que os níveis de plumbémia na população portuguesa baixaram significativamente nos últimos 10 anos, tanto na população ocupacionalmente exposta como na população em geral e que a presença do genótipo B-B (do gene VDR) é preditiva das variações de plumbémia, quando comparada com o genótipo mais frequente na população, B-b; ao contrário, o genótipo b-b não aparenta ter influência em nenhum dos marcadores estudados. No que diz respeito a efeitos genotóxicos concluiu-se que estes não se manifestaram na população estudada, levando a concluir que nos níveis de exposição estudados, o chumbo não tem capacidade de induzir este tipo de efeitos per si levando ao reforço da hipótese, já levantada por outros autores, de que o mecanismo de genotoxicidade do chumbo seja essencialmente de promoção de processos de genotoxicidade desencadeados por outros agentes. A realização de estudos de efeitos genotóxicos e de stress oxidativo desenhados de forma a comparar grupos de trabalhadores expostos apenas a chumbo com grupos de trabalhadores com o mesmo nível de exposição a chumbo, mas com co-exposição a outros agentes reconhecidamente carcinogénicos poderá ajudar a aumentar o conhecimento deste efeito do chumbo na saúde humana.

Captação e filiação de públicos nos centros de ciência: O caso do Centro Ciência Viva do Alviela - Carsoscópio

No seguimento do estágio curricular realizado no Centro Ciência Viva do Alviela – Carsoscópio (CCVAlv), no âmbito do mestrado em Comunicação de Ciência da Faculdade de Ciências Sociais e Humanas da Universidade Nova de Lisboa (FCSH-UNL) e do Instituto de Tecnologia Química e Biológica (ITQB), surge o presente relatório de estágio. O objectivo deste relatório é criar uma ferramenta de trabalho útil e fundamentada para que futuramente o CCVAlv possa planear, desenvolver e executar um plano estratégico de comunicação de forma a captar e filiar novos públicos, na qual resultará uma maior afluência ao centro, assim como uma maior relevância junto da sociedade. Assim o CCVAlv será capaz de cumprir os seus propósitos de divulgar a ciência e a tecnologia junto de diferentes públicos, fomentando o interesse por estas temáticas, principalmente dos mais jovens. Inicialmente o objectivo do estágio e, consequentemente, deste relatório foi o de ajudar na criação e/ou implementação de um plano estratégico de comunicação no CCVAlv. Contudo, o centro deverá cumprir diferentes pré-requisitos para conseguir criar um plano de sucesso. A desorganização e falta de planeamento, juntamente com dificuldades económicas resultantes em parte da quebra de visitas, torna difícil a definição de um plano de comunicação. O presente relatório contém uma profunda análise ao CCVAlv, desde a sua origem até à actualidade, abordando as diferentes e diversificadas valências que possui e que o tornam num local com potencial para se tornar num centro de ciência de referência. Com base nessa análise surge um diagnóstico de comunicação que contempla diferentes métodos, técnicas e ferramentas que o CCVAlv poderá seguir para criar um plano de comunicação estratégico de sucesso. Durante o relatório é possível encontrar diversas referências ao trabalho desenvolvido durante o estágio curricular e que contribuiram para a percepção de como o CCVAlv actualmente desenvolve o seu trabalho e que ajudaram a redefinir os objectivos do relatório. Após a análise e diagnóstico ao CCVAlv, conclui-se que, apesar das enormes potencialidades que este tem, necessita traçar um rumo bem definido para o seu futuro de forma a captar e filiar novos públicos.

Divulgar ciência para diferentes públicos. Uma experiência no projeto STOL - Science Through Our Lives

O estágio que aqui se relata enquadra-se no âmbito do mestrado em Comunicação de Ciência, da Faculdade de Ciências Sociais Humanas (FCSH) da Universidade Nova de Lisboa (UNL) e do Instituto de Tecnologia Química e Biológica (ITQB). Foi realizado no projeto STOL – Science Through Our Lives, do Centro de Biologia Molecular e Ambiental (CBMA) da Escola de Ciências da Universidade do Minho (ECUM), e teve a duração de três meses. Esta componente prática do mestrado permitiu desenvolver um trabalho in loco, com o objetivo de servir, sobretudo, a comunicação de ciência informal. As principais atividades desenvolvidas foram exposições (Homo numericus; “Ponto a Ponto Enche a Ciência o Espaço), produção de materiais educativos (Objetos Educativos para a Casa das Ciências), campanhas de sensibilização (Comemoração do Dia Mundial da Água), auscultação do público (Vox Pop), crónicas de jornal (coluna “Aqui há Ciência”) e estabelecimento de parcerias estratégicas entre o STOL e outras forças vivas da região (AVianense e “Diário do Minho”). Ao integrar as atividades a decorrer no projeto STOL, foi possível contribuir com sugestões e novos materiais, e implementar projetos cujo principal objetivo foi o contacto direto com o público. De todo o trabalho se obteve um feedback positivo, conforme se documenta neste relatório e respetivos anexos. Se alguns constrangimentos podem ser enunciados (falta de recursos económicos e humanos, fraca tradição de envolvimento da população com a ciência e vice-versa, e a considerável falta de apoio institucional a atividades de divulgação de ciência), também devem ser evidenciados aspetos muito positivos como a dinâmica do grupo STOL, a capacidade de envolver diferentes públicos nas suas atividades, diferenciar estratégias para esses grupos, e finalmente, avaliar, sempre que possível, o seu desempenho, incluindo os resultados nas atividades seguintes. Neste contexto foram aplicados os conhecimentos adquiridos durante o primeiro ano curricular do mestrado, permitindo o ganho de experiência na área de trabalho onde a autora se sente realizada e pretende permanecer.