Accumulation, responses and genotoxicity of trace elements in octopus vulgaris

Dissertação apresentada para obtenção do Grau de Doutor em Bioquímica pela Universidade Nova de Lisboa, Faculdade de Ciências e Tecnologia

The cellular basis of a congenital heart defect Drosophila

RESUMO: Mutações em genes envolvidos na formação do coração e anomalias em qualquer etapa deste processo causam frequentemente malformações cardíacas, que representam o tipo mais comum de defeitos em neonatais, afetando cerca de 1% dos nascimentos por ano. Assim, estima-se que 20 milhões de pessoas sejam portadoras de um defeito cardíaco congénito. O coração da Drosophila melanogaster (mosca-da-fruta), denominado vaso dorsal, é um órgão relativamente simples que actua como uma bomba muscular, contraindo automaticamente para permitir a circulação da hemolinfa através do corpo. A formação do vaso dorsal na mosca é muito semelhante ao desenvolvimento do coração em vertebrados, representando por isso, um poderoso modelo para estudar a rede de genes e os padrões regulatórios relacionados com o desenvolvimento deste órgão. Anteriormente, nós identificámos um gene em Drosophila, darhgef10, fortemente expresso no coração em desenvolvimento e cuja deleção induz anormalidades cardíacas subtis mas prevalentes. Os mutantes para darhgef10 são viáveis e férteis no ambiente controlado de laboratório. Este trabalho teve como objectivos caracterizar fenotipicamente os mutantes nulos para darhgef10, determinar a localização subcelular da proteína dArhgef10 e investigar a base celular subjacente ao defeito no alinhamento dos cardioblastos observado nos mutantes. Os nossos resultados revelaram que a deleção de darhgef10 provoca uma severa redução da viabilidade, sem no entanto comprometer o tempo de desenvolvimento e a longevidade. Por outro lado, o aumento da expressão de darhgef10 em músculos, glândulas salivares e no disco imaginal do olho afeta drasticamente a integridade destes tecidos. A expressão ectópica de darhgef10 in vitro e in vivo revelou que a proteína está localiza no citoplasma com enriquecimento junto à membrana celular, com associação à actina F. Live imaging de embriões mutantes para darhgef10 revelou que os defeitos observados no coração podem estar associados a um defeito na adesão dos músculos alary e/ou das células pericardiais ao vaso dorsal. O homólogo humano de darhgef10, ARHGEF10, também é expresso no coração e está associação a uma maior susceptibilidade para a ocorrência de acidentes vasculares cerebrais aterotrombóticos, sugerindo que o que aprendemos sobre darhgef10 em Drosophila pode ter implicações do ponto de vista clínico para a saúde humana. ----------------------------- ABSTRACT: Mutations in genes controlling heart development and abnormalities in any of its steps frequently cause cardiac malformations, the most common type of birth defects in humans, affecting nearly 1% of births per year. Hence around 20 million adults are expected to live with a congenital heart defect. The Drosophila melanogaster heart, called dorsal vessel, is a relatively simple organ that acts as a muscular pump contracting automatically to allow the circulation of hemolymph. Drosophila heart formation shares many similarities with heart development in vertebrates providing a powerful system to study gene networks and regulatory pathways involved in heart development. We have previously identified a Drosophila gene, darhgef10, which is strongly expressed in the developing heart and when deleted, leads to flies with highly prevalent yet subtle heart abnormalities, compatible with unchallenged life in the laboratory. Our aims were to phenotypically characterize homozygous null darhgef10 mutants, characterize the subcellular localization of dArhgef10 and to study the cellular basis of the misaligned cardioblasts defect. We found that about half of darhgef10 mutants die during development. However, the survivors surprisingly have a nearly normal developmental time, adult locomotor behavior and total lifespan. Detection of transgene-derived dArhgef10 protein in vitro and in vivo using custom antibodies revealed a cytosolic protein slightly enriched in the cellular membranes and associated with F-actin. Tissue-specific darhgef10 expression disrupts the normal morphology of developing muscles, salivary glands and the eye. Live imaging of darhgef10 mutant embryos revealed that heart defect could be caused by a reduced capacity of attachment of pericardial cells and/or alary muscle to dorsal vessel. The human homolog of darhgef10 is also expressed in the heart and is a susceptibility gene for atherothrombotic stroke, suggesting that what we learn about the function of this gene and its phenotypes in Drosophila could have implications to human health.

Pine processionary moth (Thaumetopoea pityocampa) and great tit (Parus major) in Portugal

In the present work, we studied a common outbreaking Lepidoptera species in Portuguese pine stands – Thaumetopoea pityocampa (Den. & Schiff.) - and one of its potential predators – Parus major (L.). The population dynamics of the immature stages of the Lepidoptera was studied in several types of Pinus pinaster (Aiton) plantations in three different areas: Setúbal Peninsula, Abrantes and National Pine Forest of Leiria. Location and plantation structure was the most important factors determining population density of T. pityocampa. Setubal and Abrantes was highly susceptible to attacks by the Lepidoptera, whereas Leiria had lower densities. Young and homogeneous pine stands was more susceptible to attacks than older and more heterogeneous pines stands. However, a desynchronized population of T. pityocampa, in which the larvae develops during summer instead of during winter, reached high densities also in Leiria. The impact of several mortality factors and climatic conditions on the immature stages of the insect (eggs and larvae), in normal and desynchronized populations are discussed, as well as possible evolutionary implications of the sudden appearance of the new version of T. pityocampa. The break of the pupa diapause and adult emergence times the annual life cycle of this insect. Adults from the desynchronized population emerged earlier than adults from the normal population, which in turn determined the change in the larvae development period. Different factors, potentially affecting the timing of adult emergence in both normal and abnormal populations are also discussed. To study P. Major, nest-boxes were placed in the areas of Setúbal and Leiria and they were monitored during three seasons. The nest-boxes increased the density of breeding and wintering birds in the studied pine plantations, indicating that a lack of natural holes are in fact a limiting factor for this populations. The earliest breeding start for this species was recorded in my study area, indicating that Portuguese coastal pines provide good breeding conditions earlier than in other areas of Europe and North Africa. This leads to an overlap between the end of the larvae stage of T. pityocampa and the beginning of the breeding season of P. major. Key-words: Thaumetopoea pityocampa, Parus major, Pinus pinaster, population dynamics, Portugal.

Neolithic transitions: can genetic data help us understand a major demographic event in human prehistory?

Dissertation presented to obtain the Ph.D degree in Biology

Bioengineering of Lactococcus lactis through modulation of its major glucose transporter

Dissertation to obtain the Master Degree in Biotechnology

Perfil de internamentos por Depressão Major no SNS português nos anos de 2008 e 2013 : variação em período de crise económica

RESUMO - O início da crise económica global colocou Portugal num contexto de restrição orçamental que gerou repercussões em várias áreas, especificamente na saúde mental das pessoas, evidenciadas a partir de 2009. O objetivo deste trabalho foi analisar o impacto da crise económica no perfil de internamentos por Depressão Major na população em idade ativa nos hospitais do SNS em Portugal Continental. Tratou-se de um estudo epidemiológico, observacional, descritivo e transversal. Foi efetuada uma análise individual, concretizada através da análise dos episódios de internamento; e ecológica, ao nível de distritos; nos anos de 2008 e 2013. Foram analisados dados relativos aos episódios de internamento, à população em idade ativa e às camas de internamento de psiquiatria. Os resultados permitem afirmar que os distritos com menores índices de urbanização e de densidade populacional apresentaram taxas de internamento por Depressão Major, na população em idade ativa, mais elevadas, e os seus habitantes apresentaram um risco de internamento superior, em ambos os períodos. Observou-se um aumento da taxa de internamentos e do risco de internamento por Depressão Major, na maioria dos distritos, no período de crise económica. Adicionalmente, verificou-se que a taxa de internamentos foi influenciada positivamente pelo número de camas disponíveis e ocorreu um aumento do número de internamentos por Depressão Major por cama de internamento disponível, no período de crise económica. Este estudo, de carater exploratório e com limitações identificadas, permitiu observar a variação geográfica e temporal do internamento por Depressão Major fomentando a necessidade de investigação futura neste âmbito.

The patent expiry as a major inflection point in a branded Rx drug's life and strategies to counter generic competition - exemplified at Pfizer's blockbuster drug Lipitor in the USA

A large number of expensive, but highly profitable branded prescription drugs will go off-patent in the USA between 2011 and 2015. Their revenues are crucial to fund the immense costs associated with the development of an innovative drug. The rising cost pressure on pharmaceutical stakeholders has increased the demand for more affordable medications, as provided by the branded drug's generic counterpart. Yet, research based incumbents are moving beyond the traditional late lifecycle strategies and deploy more aggressive tactics in order to protect their brands, as seen with Pfizer's Lipitor!. It is doubtful, whether these efforts will help the blockbuster business model to resist current market conditions.