Hox genes control the specification of global vertebral domains

Dissertação apresentada para obtenção do grau de doutor em Biologia pelo Instituto de Tecnologia Química e Biológica da Universidade Nova de Lisboa

Novos circuitos regulatórios de controlo espacio-temporal do desenvolvimento em bacillus subtilis

RESUMO: A esporulação em Bacillus subtilis é controlada por uma cascata de factores sigma da polimerase do RNA. F e E controlam os estágios precoces do desenvolvimento no pré-esporo e na célula mãe, respectivamente. Numa fase intermédia da diferenciação, quando a célula mãe acaba por envolver o pré-esporo, F é substituído por G e E é substituído por K. Vários mecanismos asseguram que a actividade dos diferentes factores sigma seja confinada a uma janela temporal precisa na célula adequada. Neste estudo, investigámos a função de um factor anti-G, designado por CsfB. Mostramos que para além da sua função de inibição da actividade do factor G em células pré-divisionais, CsfB é também necessário na célula mãe num estágio tardio do desenvolvimento. Mostramos que a expressão de csfB é activada na célula mãe a partir de um promotor dependente de K. Contudo, demonstramos que CsfB interage directamente com E e não com K, e que CsfB é suficiente para inibir a actividade transcricional dependente de E em células vegetativas de B. subtilis. Propomos que CsfB contribui para reduzir o período dependente de E, na linha de expressão genética da célula mãe, desse modo reduzindo a sobreposição entre os regulões E e K e aumentado a fidelidade do processo de desenvolvimento. Uma segunda proteína, YabK, partilha semelhança estrutural com CsfB. YabK é produzida no pré-esporo sob o comando de F, e é necessária para a esporulação. YabK contribui para a transição F/G no programa genético do pré-esporo, porque uma mutação que torna F sensível a CsfB ultrapassa parcialmente a função de YabK na esporulação. No entanto, YabK e CsfB funcionam por mecanismos diferentes, uma vez que YabK não liga directamente a F.---------ABSTRACT: Gene expression during spore development in Bacillus subtilis is governed by a cascade of RNA polymerase sigma factors. F and E control the early stages of development in the forespore and in the mother cell, respectively. At an intermediate stage in the differentiation process, when the larger mother cell finishes engulfment of the smaller forespore, F is replaced by G and E is replaced by K. Several mechanisms ensure the proper timing of activation of the cell type-specific sigma factors. Here, we have investigated the funtion of an anti-sigma G factor, called CsfB. We show here that in addition to its role in inhibiting G in pre-divisional cells, CsfB is also required in the mother cell at a late stage in development. We show that the expression of csfB is activated in the mother cell from a K-specific promoter. However, we demonstrate that CsfB binds directly to E but not to K in a yeast two-hybrid assay, and that CsfB is sufficient to inhibit E-dependent transcriptional activity in vegetative cells of B. subtilis. We posit that CsfB contributes to shutting off the early, E-controlled period in the mother cell line of gene expression, thus reducing the overlap between deployment of the E and K regulons and increasing the fidelity of the developmental process. A second protein, YabK, shares structural similarity with CsfB. YabK is produced in the forespore under F control, and is required for efficient sporulation. YabK contributes to the transition from the F- to the G-dependent period of gene expression, because a mutation that renders F sensitive to CsfB partially bypasses the need for YabK. Yet, YabK and CsfB must function in the control of sigma factor activity by different mechanisms because YabK does not bind directly to F.

Implementation of a pilot project for the treatment and prevention of substance abuse in children and adolescents : strengthening families for parents and youths 12-16

RESUMO: Antecendentes: Uma avaliação dos serviços de abuso de substâncias em Barbados identificou a necessidade de programas e serviços que são projetados especificamente para crianças e adolescentes. Objetivo: Realizar programa com base em evidências para reduzir a incidência de abuso de drogas entre crianças e adolescentes por meio do fortalecimento da unidade familiar através de parentalidade positiva, de maior funcionamento familiar e de resistência dos jovens. Método: Dois projetos-piloto foram realizadas com base no programa "Fortalecer as Famílias para Pais e Jovens de 12 a 16 anos (SFPY). O programa de nove semanas foi empregado como uma intervenção para criar laços familiares mais fortes, aumentar a resistência dos jovens e reduzir o abuso de drogas entre crianças e adolescentes de idades de 11 a 16 anos. A decisão foi tomada para incluir participantes de 11 anos desde que as crianças possam estar no primeiro ano da escola secundária nessa idade. IMPLEMENTATION OF SUBSTANCE ABUSE PILOT PROJECT FOR CHILDREN AND ADOLESCENTS 5 Resultados: Quinze famílias participaram em dois projetos-piloto e a avaliação final mostrou que os jovens após o programa, geralmente tornaram-se mais positivos sobre o seu lugar na unidade familiar e sentiram que sua participação no programa foi benéfica. Os pais, da mesma forma, relataram que eles conquistaram, com o programa uma relação mais positiva, uma melhor compreensão das necessidades, e consciência das mudanças de desenvolvimento de seus jovens. Desta forma, considera-se que o programa atingiu o resultado desejado de criar unidades familiares mais fortes. Conclusão: O Projeto Piloto “SFPY” foi bem sucedido em fazer pais e jovens mais conscientes de suas necessidades individuais e de responsabilidades dentro da unidade familiar. Como resultado, o relacionamentos das respectivas famílias melhorou. Estudos baseados em evidências têm demonstrado que um relação familiar mais forte diminui a incidência de uso e abuso de drogas na população adolescente, aumentando os fatores de proteção e diminuindo os fatores de risco. A implementação do programa, que foi desenvolvido e testado no ambiente norte-americano, demonstrou que era transferível para a sociedade de Barbados. No entanto, seu impacto total só pode ser determinado através de um estudo comparativo envolvendo um grupo de controle e / ou uma intervenção alternativa ao abuso de substâncias. Portanto, é recomendável que um estudo comparativo da intervenção SFPY deve envolver uma amostra representativa de adolescentes que estão em estágio de desenvolvimento anterior mais cedo. Evidências já demonstram que o programa é mais eficaz, com impacto mais longo sobre os jovens que participam em uma idade maisABSTRACT:Background: An evaluation of substance abuse services in Barbados has identified the need for programmes and services that are specifically designed for children and adolescents. Aim: To conduct an evidence-based programme to reduce the incidence of substance abuse among children and adolescents by strengthening the family unit through positive parenting, enhanced family functioning and youth resilience. Method: Two pilot projects were conducted based on the ‘Strengthening Families for Parents and Youths 12– 16’ (SFPY) programme. The nine-week programme was employed as an intervention to create stronger family connections, increase youth resiliency and reduce drug abuse among children and adolescents between the ages of 11 to 16. The decision was made to include participants from age 11 since children may be in the first year of secondary school at this age. IMPLEMENTATION OF SUBSTANCE ABUSE PILOT PROJECT FOR CHILDREN AND ADOLESCENTS 3 Results: Fifteen families participated in two pilot projects and an evaluation conducted at the conclusion showed that the youth were generally more positive about their perceived place in the family unit and felt that the being in the programme was generally beneficial. The parents similarly reported they had a more positive relationship with their youths and also had a better understanding of their needs, and an awareness of their developmental changes. This affirmed that the programme had achieved its desired outcome to create stronger family units. Conclusion: The SFPY Pilot Project was successful in making parents and youths more aware of their individual needs and responsibilities within the family unit. As a result relationships within their respective families were strengthened. Evidence-based studies have shown that enhanced family functioning decreases the incidence of substance use and abuse in the adolescent population by increasing protective factors and decreasing risk factors. The implementation of the programme, which was developed and tested in the North American environment, demonstrated that it was transferable to the Barbadian society. However, its full impact can only be determined through a comparative study involving a control group and/or an alternative substance abuse intervention. It is therefore recommended that a comparative study of the SFPY intervention should be delivered to a representative sample of adolescents who are at an earlier developmental stage. Evidence has shown that the programme is more effective, with longer impact on youths who participate at a younger age.