Evolution of Diplodocid Sauropod dinosaurs with emphasis on specimens from Howe Ranch, Wyoming (USA)

Diplodocidae are among the best known sauropod dinosaurs. Several species were described in the late 1800s or early 1900s. Since then, numerous additional specimens were recovered in the USA, Tanzania, Portugal, as well as possibly Spain, England, and Asia. To date, the clade includes about 12 to 15 different species, some of them with questionable taxonomic status (e.g. ‘Diplodocus’ hayi or Dyslocosaurus polyonychius). However, intrageneric relationships of the multi-species, iconic genera Apatosaurus and Diplodocus are still poorly known. The way to resolve this issue is a specimen-based phylogenetic analysis, which was done for Apatosaurus, but is here performed for the first time for the entire clade of Diplodocidae. New material from different localities and stratigraphic levels on the Howe Ranch (Shell,Wyoming, USA) sheds additional light on the evolution of Diplodocidae. Three new specimens are described herein, considerably increasing our knowledge of the anatomy of the group. The new specimens (SMA 0004, SMA 0011, and SMA 0087) represent two, to possibly three new diplodocid species. They preserve material from all parts of the skeleton, including two nearly complete skulls, as well as fairly complete manus and pedes, material which is generally rare in diplodocids. Thereby, they considerably increase anatomical overlap between the sometimes fragmentary holotype specimens of the earlier described diplodocid species, allowing for significant results in a specimenbased phylogenetic analysis. Furthermore, clavicles and interclavicles are identified, the latter for the first time in dinosaurs. Their presence seems restricted to early sauropods, flagellicaudatans, and early Macronaria, and might thus be a retained plesiomorphy, with the loss of these bones being synapomorphic for Titanosauriformes and possibly Rebbachisauridae. The new material allows to test previous hypotheses of diplodocid phylogeny. In order to do so, any type specimen previously proposed to belong to Diplodocidae was included in the study, as are relatively complete referred specimens, in order to increase the degree of overlapping material. For specimens subsequently suggested to be non-diplodocid sauropods, their hypothesized sister taxa were included as outgroups. The current phylogenetic analysis thus includes 76 operational taxonomic units, 45 of which belong to Diplodocidae. The specimens were scored for 477 morphological characters, representing one of the most extensive phylogenetic analyses done within sauropod dinosaurs. The resulting cladogram recovers the classical arrangement of diplodocid relationships. Basing on a newly developed numerical approach to reduce subjectivity in the decision of specific or generic separation, species that have historically been included into well-known genera like Apatosaurus or Diplodocus, were detected to be actually generically different. Thereby, the famous genus Brontosaurus is resuscitated, and evidence further suggests that also Elosaurus parvus (previously referred to Apatosaurus) or ‘Diplodocus’ hayi represent unique genera. The study increases our knowledge about individual variation, and helps to decide how to score multi-species genera. Such a specimen-based phylogenetic analysis thus proves a valuable tool to validate historic species in sauropods, and in paleontology as a whole.

Experimental design methodologies for the identification of Michaelis-Menten type kinetics

The main objective of this work was to investigate the application of experimental design techniques for the identification of Michaelis-Menten kinetic parameters. More specifically, this study attempts to elucidate the relative advantages/disadvantages of employing complex experimental design techniques in relation to equidistant sampling when applied to different reactor operation modes. All studies were supported by simulation data of a generic enzymatic process that obeys to the Michaelis-Menten kinetic equation. Different aspects were investigated, such as the influence of the reactor operation mode (batch, fed-batch with pulse wise feeding and fed-batch with continuous feeding) and the experimental design optimality criteria on the effectiveness of kinetic parameters identification. The following experimental design optimality criteria were investigated: 1) minimization of the sum of the diagonal of the Fisher information matrix (FIM) inverse (A-criterion), 2) maximization of the determinant of the FIM (D-criterion), 3) maximization of the smallest eigenvalue of the FIM (E-criterion) and 4) minimization of the quotient between the largest and the smallest eigenvalue (modified E-criterion). The comparison and assessment of the different methodologies was made on the basis of the Cramér-Rao lower bounds (CRLB) error in respect to the parameters vmax and Km of the Michaelis-Menten kinetic equation. In what concerns the reactor operation mode, it was concluded that fed-batch (pulses) is better than batch operation for parameter identification. When the former operation mode is adopted, the vmax CRLB error is lowered by 18.6 % while the Km CRLB error is lowered by 26.4 % when compared to the batch operation mode. Regarding the optimality criteria, the best method was the A-criterion, with an average vmax CRLB of 6.34 % and 5.27 %, for batch and fed-batch (pulses), respectively, while presenting a Km’s CRLB of 25.1 % and 18.1 %, for batch and fed-batch (pulses), respectively. As a general conclusion of the present study, it can be stated that experimental design is justified if the starting parameters CRLB errors are inferior to 19.5 % (vmax) and 45% (Km), for batch processes, and inferior to 42 % and to 50% for fed-batch (pulses) process. Otherwise equidistant sampling is a more rational decision. This conclusion clearly supports that, for fed-batch operation, the use of experimental design is likely to largely improve the identification of Michaelis-Menten kinetic parameters.

Miocene catfishes (Ariidae,Bagridae) from Lisbon: a Nilotic (or Sudanian) type fauna

Miocene catfishes from Lisbon are dealt with. Two distinct sets of pectoral and dorsal pterygiophores are described. That from the Langhian V-b is referred to Arius sp. probably close to A. heudeloti. Another ser from the uppermost Burdigalian V-a may be ascribed to a bagrid, cf. Chrysichthys sp., identified for the first time in this region. The catfish and Lates association is sctrikingly similar to African, nilotic or sudanian ones as far as freshwaters are concerned. In marine, coastal environments, stenotherm warm-water forms (Polynemids, large barracudas and several sharks) indicate, as a model, faunas like chose from Cape Verde to northern Angola. There is some gradation for brackish waters (fig. 1). Catfishes and Lates probably migrated into the Iberian Peninsule in the lower Miocene. They are unknown after Langhian V-b except for a reappearance of Arius in the middle Tortonian VII-b. Decreasing temperatures and aridity account for local extinction at least in freshwaters. Expansion of these fishes have been made easier owing to the displacement of land masses chat narrowed or closed the marine waterway between Europe and Africa. Salinity tolerance is not necessarily the sole explanation for migration. Catfishes plus Lates associations colonized inland waters from both sides of the Paleomediterranean. Local extinction may have weighed more in the development of modern distribution patterns than migration.

Type System for the ComponentJ Programming Language

Dissertação apresentada na Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade Nova de Lisboa para a obtenção do grau de Mestre em Engenharia Informática.

A type system for access control in an object-oriented language

Trabalho apresentado no âmbito do Mestrado em Engenharia Informática, como requisito parcial para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Informática

Type inference for conversation types

Trabalho apresentado no âmbito do Mestrado em Engenharia Informática, como requisito parcial para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Informática

Identification of mating type genes in the bipolar basidiomycetous yeast rhodosporidium toruloides: first insight into the MAT Locus structure of the sporidiobolales

Eukaryotic Cell, Vol.7, Nº6

Anaerobic bacteria: an investigation of metabolic important enzymes: a novel type of oxygen reductase and enzymes of the tetrapyrrole biosynthesis

Desulfovibrio desulfuricans was the first species of a sulphatereducing bacterium to be isolated, in 1895. Since that time, many questions were raised in the scientific community regarding the metabolic and ecological aspects of these bacteria. At present, there is still a myriad of open questions remaining to be answered to enlarge our knowledge of the metabolic pathways operative in these bacteria that have implications in the sulfur cycle, in biocorrosion, namely in sewers and in oil and gas systems, and in bioremediation of several toxic metals. The work presented in this dissertation aimed at contributing with new insights of enzymes involved in two different metabolic systems on Desulfovibrio species, namely enzymes that play a role in the response to oxidative stress and that are involved in the haem biosynthetic pathway.(...)

A multitask ATPase serving different ABC-type sugar importers in Bacillus subtilis

Journal of Bacteriology (Out 2010) 5312-5318

Miocene c4tfishes (Ariidae, Bagridae) from Lisbon: a Nilotic (or Sudanian) type fauna

Miocene catfishes from Lisbon are dealt with. Two distinct sets of pectoral and dorsal pterygiophores are described. That from the Langhian V-b is referred to Arius sp. probably close to A. Beudeloti. Another set from the uppermost Burdigalian V-a may be ascribed to a bagtid, cf, Chrysichthys sp., identified for the first time in this region. The catfish and Lates association is strikingly similar to African, nilotic or sudanian ones as far as freshwaters are concerned. In marine, coastal environments, stenotherm warm-water forms (Polynemids, large barracudas and several sharks) indicate, as a model, faunas like those from Cape Verde to northern Angola. There is some gradation for brackish waters (fig. 1). Catfishes and Lates probably migrated into the Iberian Peninsule in the lower Miocene. They are unknown after Langhian V-b except for a reappearance of Arius in the middle Tortonian VII-b. Decreasing temperatures and aridity account for local extinction at least in freshwaters. Expansion of these fishes have been made easier owing to the displacement of land masses that narrowed or closed the marine waterway between Europe and Africa. Salinity tolerance is not necessarily the sole explanation for migration. Catfishes plus Lates associations colonized inland waters from both sides of the Paleomediterranean. Local extinction may have weighed more in the development of modern distribution patterns than migration.

Rediscovery of Leptaxis vetusta (Morelet & Drouet, 1857), a subfossil land snail from the Quaternary of Santa Maria (Azores)

During a recent field work on the southern coast of the island of Santa Maria (Azores) a bulk sample of 37 shells and 25 fragments of Leptaxis vetusta was assembled from Late Pleistocene and Holocene slope deposits outcropping in the area. These specimens are the first of this rare subfossil species to be mentioned since the original descriptions of Arthur Morelet and Henri Drouet (1857). The purposes of our paper are a systematic and biometric description of L. vestuta. For the first time, the original type: locality was localized with accuracy over the southern downslopes of Pico do Facho, between Figueiral and Prainha. The subfossil specimens were collected in slope deposits and detritic fans, overlying a fossiliferous marine deposit situated over the 2-3 m abrasion platform of Praia and Prainha bay. The age and factors associated to the extinction of this species are discussed, including the destruction of the original laurel cover and the colonization by Otala lactea (Muller, 1774), a continental helicid introduced and widespread in Santa Maria.

Transglutaminases do mosquito Anopheles gambiae: Caracterização genética, bioquímica e funcional durante a infecção por Plasmodium berghei

A malária constitui um problema de saúde pública, que tem vindo a agravar-se, sendo crescente a necessidade de estratégias renovadas para o seu controlo, como a interrupção do ciclo esporogónico. Deste modo, é essencial compreender as respostas imunológicas de Anopheles anti-Plasmodium. Demonstrou-se anteriormente, que a inibição de transglutaminases, enzimas que participam em vários processos biológicos ao catalisarem a formação de ligações covalentes entre péptidos, agrava a infecção em mosquitos pelo parasita. O presente trabalho tem por objectivo caracterizar as transglutaminases AGAP009098 e AGAP009100 de Anopheles gambiae. Os métodos utilizados para este efeito foram: a sequenciação de regiões dos genes AGAP009098 e AGAP009100; a clonagem molecular de fragmentos da região codificante do gene AGAP009098, usando o vector plasmídico pET–28a(+) e Escherichia coli como sistema de expressão; e PCR em Tempo Real para analisar a expressão relativa dos genes AGAP009098 e AGAP009100 nos diferentes os estádios de desenvolvimento. AGAP009098 é expressa ubiquamente e AGAP009100 a partir do estádio pupa. Estes resultados apontam para a conclusão de que AGAP009098 e AGAP009100 poderão desempenhar funções em processos biológicos relevantes, por exemplo na defesa imunitária, ou no desenvolvimento. Os péptidos recombinantes, obtidos a partir da clonagem com sucesso de fragmentos da região codificante do gene AGAP009098, constituem uma ferramenta importante para averiguar a função destas TGases, no futuro.

Epidemiologia da malária em Cabo Verde - Factores genéticos humanos e estrutura populacional do mosquito vector

A malária, doença parasitária complexa que resulta da interacção entre parasita, hospedeiros humano e vector, constitui um dos principais problemas de saúde a nível mundial. À semelhança de outras doenças parasitárias e infecciosas a malária tem um papel importante na evolução, tendo já sido demonstrado o papel da variação genética humana na resistência à infecção. Após quase meio século de controlo, a malária persiste na ilha de Santiago onde, apesar da baixa endemicidade, os indivíduos apresentam geralmente manifestações moderadas, são diagnosticadas infecções abaixo do nível detectável pela microscopia e o vector se encontra muito próximo da população supostamente susceptível, desconhecendo-se a frequência dos principais polimorfismos genéticos humanos mais relacionados com a doença e a estrutura populacional do mosquito vector. Os objectivos gerais de trabalho desta tese assentam 1) no estudo dos dois clássicos factores genéticos do hospedeiro humano relacionados com a malária, nomeadamente os afectos à anemia das células falciformes, à deficiência em G6PD e a análise dum provável envolvimento da PK e 2) na análise genética das populações do mosquito vector, tentando contribuir para a compreensão da epidemiologia da doença na Ilha, e para a escolha de medidas de controlo apropriadas. Os trabalhos incidiram na detecção do alelo responsável pela hemoglobina S, de polimorfismos no gene da G6PD e da PK em indivíduos não aparentados (Infectados e não Infectados) com análise da sua provável associação com a infecção e, ainda, na genotipagem de loci microssatélites de Anopheles arabiensis com recurso a técnicas baseadas na PCR. Relativamente à anemia falciforme, a frequência dos portadores do traço (indivíduos HbAS) e do alelo HbS foi 6% e 5%, respectivamente, e para as variantes da G6PD, 0,8% para G6PDA- e 0,0% para a G6PDMed, não tendo sido encontrado associação entre os genótipos desses dois factores e a presença de infecção. No que concerne ao gene PKLR não foi encontrada uma associação clara entre os polimorfismos analisados e o estado de infecção, mas foi detectado um acentuado desequilíbrio de linkage entre os loci, apenas nos Não Infectados, o que pode significar que essa região do gene, aparentemente conservada, tenha sido seleccionada por fornecer protecção contra a infecção e/ou doença. A diversidade genética das populações de A. arabiensis em onze loci microssatélites foi moderada com valores médio de He, variando de 0,481 a 0,522 e a Rs de 4 a 5. O valor da diferenciação genética baseado em 7 loci polimórficos foi baixo (FST=0,012; p<0,001) mas significativo, variando entre 0,001 e 0,023 entre os pares de populações. Não foram detectados os alelos de resistência associados ao gene Kdr. A baixa frequência dos alelos associados à G6PD (A- e Med) tem implicações importantes nas estratégias de controlo definidas pelo Programa Nacional de Luta contra o Paludismo (PNLP), uma vez que a primaquina pode continuar a ser administrada como complemento aos regimes terapêuticos, em caso de necessidade. A população de A. arabiensis em Santiago revelou-se relativamente homogénea e com uma estrutura reduzida o que pode, por um lado, representar uma desvantagem por permitir uma provável dispersão dos genes de resistência. Por outro lado, essa relativa homogeneidade poderá representar uma vantagem para a introdução de um programa de controlo baseado na libertação de mosquitos transgénicos.

The role of detoxification in the mosquito Anopheles gambiae response to Plasmodium infection

Rute C. Félix PALAVRAS-CHAVE: Malária, mosquito vector, Anopheles gambiae, parasita, Plasmodium berghei, infecção, enzimas de detoxificação, citocromos P450, tubulinas A malária, uma das doenças mais devastadoras que ocorrem em África é causada por um parasita do género Plasmodium e é transmitida aos humanos por mosquitos vectores do género Anopheles durante a refeição de sangue. Apesar da resposta do mosquito à infecção por Plasmodium ter vindo a ser intensamente estudada nos últimos anos, as interacções entre o mosquito vector e o parasita são muito complexas e, estão longe de serem completamente compreendidas. Este estudo tem como objectivo principal contribuir para o conhecimento da resposta do mosquito à infecção por Plasmodium, focando-se no papel das enzimas de detoxificação. Para atingir este objectivo realizouse uma análise transcriptómica com microarrays, com o intuito de identificar alterações de transcrição de enzimas de detoxificação no mosquito Anopheles gambiae em resposta à infecção por Plasmodium. Esta análise permitiu identificar alterações na expressão de 254 genes de destoxificação no estômago e corpo gordo de A. gambiae durante a invasão do intestino médio pelos oocinetos e durante a libertação dos esporozoítos do oocisto. Os resultados mostraram que a invasão do intestino médio pelos oocinetos causou alterações num maior número de genes em ambos os tecidos estudados, sendo o intestino médio do mosquito o tecido mais afectado nas duas fases da infecção do parasita. De todos os genes de destoxificação com expressão alterada, as tubulinas e os citocromos P450 destacaram-se e foram escolhidos para continuar o estudo. As tubulinas foram seleccionadas porque estão associadas à invasão do epitélio do intestino médio e a sua função na resposta à invasão do Plasmodium ainda não está bem definida. Os citocromos P450 foram seleccionados porque já foram descritos como tendo a expressão alterada em resposta ao Plasmodium e a outras infecções. Para identificar e caracterizar o papel das tubulinas durante a infecção pelo parasita e a sua possível associação com os citocromos P450 foi utilizado o silenciamento génico por RNA de interferência e a injecção de inibidores químicos de tubulinas. O silenciamento e co-silenciamento das tubulinas causaram um aumento da taxa e intensidade da infecção. No entanto, apesar de o aumento ser consistente não foi significativo. Por outro lado, a injecção de paclitaxel, um inibidor de tubulinas, aumentou significativamente a taxa e intensidade da infecção, fortalecendo a hipótese do envolvimento das tubulinas na resposta à infecção por Plasmodium. Este trabalho também mostrou que o co-silenciamento da tubulina A e tubulina B e a injecção do inibidor de tubulinas colchicine causam alterações significativas na expressão da CYP6Z2, sendo este proposto como um possível elo de ligação entre as tubulinas e os citocromos P450. Finalmente, uma análise comparativa foi realizada para estudar as regiões promotoras dos citocromos P450: CYP6M2 e o CYP6Z1. Este estudo obteve novos dados sobre compostos que activam estes citocromos e quais os possíveis factores de transcrição envolvidos. Dos diferentes estímulos utilizados, a exposição a insecticidas e a bactérias foram os que mais afectaram estes citocromos. O conjunto total das diferentes abordagens utilizadas neste trabalho contribuiu para aumentar o conhecimento do papel das enzimas de destoxificação durante a passagem do parasita da malária pelo mosquito vector.

Type-based protocol conformance and aliasing control in concurrent java programs

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Informática