Étude sur le biofilm et les mécanismes de résistance à la bacitracine chez Clostridium perfringens

Clostridium perfringens est ubiquitaire dans l’environnement. Ce microorganisme peut être retrouvé dans la flore normale du tractus gastro-intestinal des mammifères et peut également causer une variété d’infections intestinales. Le phénotype de résistance à la bacitracine a déjà été rapporté chez C. perfringens mais les gènes associés n’ont pas été caractérisés. Dans cette étude, 24 des 99 isolats de C. perfringens aviaires testés ont démontré une résistance à la bacitracine. Les analyses ont révélé la présence d’un transporteur ABC ainsi que d’une undécaprénol kinase surproduite. Ces deux mécanismes semblent être codés par l’opéron bcrABDR. En amont et en aval des gènes bcr, un élément IS1216-like a été identifié, celui-ci pouvant jouer un rôle dans la dissémination de la résistance à la bacitracine. Des analyses d’hybridation sur ADN ont révélé que les gènes bcrABDR étaient localisés sur le chromosome. De plus, il a été démontré que les gènes bcr étaient exprimés en présence de bacitracine. Plusieurs études ont associé la tolérance aux antibiotiques et aux désinfectants à la formation de biofilm. Dans la littérature, peu d’informations sont disponibles sur le biofilm de C. perfringens. La majorité des isolats testés dans cette étude ont démontré la formation d’un biofilm. L’analyse de la matrice a démontré que celle-ci contenait des protéines, de l’ADN extracellulaire ainsi que des polysaccharides liés en bêta-1,4. Une meilleure survie des cellules en biofilm a été observée suite à une exposition à de fortes concentrations d’antibiotiques. Une exposition à de faibles doses de certains antibiotiques semblait diminuer le biofilm formé alors que pour d’autres, le biofilm semblait augmenter. Dans la présente étude, la susceptibilité des biofilms de C. perfringens à la désinfection a été également analysée. Les résultats ont démontré que la formation de biofilm protégeait les cellules de l’action du monopersulfate de potassium, des ammoniums quaternaires, du peroxyde d’hydrogène et du glutéraldéhyde. Toutefois, l’hypochlorite de sodium a été démontré comme étant efficace contre le biofilm de C. perfringens. Il a été démontré que les biofilms mixtes de C. perfringens cultivés en présence de Staphylococcus aureus ou d’Escherichia coli étaient plus résistants à la désinfection en comparaison aux biofilms simples de S. aureus ou d’E. coli. Toutefois, le biofilm simple de C. perfringens était plus résistant à la désinfection que les biofilms mixtes. Finalement, les profils de transcription entre les populations planctoniques et en biofilm ont été analysés par séquençage d’ARN. L’analyse transcriptomique du biofilm a identifié 238 gènes différentiellement exprimés entre les deux conditions. Les gènes négativement régulés sont impliqués dans la virulence, la production d’énergie, le métabolisme des sucres ainsi que dans la biosynthèse des acides gras et des acides aminés alors que les gènes induits sont impliqués dans la réponse au stress et au stress oxydatif, dans la biosynthèse d’acides gras et de phospholipides ainsi que dans la virulence. Cette étude décrit pour la première fois la découverte des gènes associés à la résistance à la bacitracine chez C. perfringens. Elle rapporte également de nouvelles données sur la matrice du biofilm, la tolérance aux antibiotiques et aux désinfectants ainsi que sur le transcriptome du biofilm de C. perfringens.

Post Environmental Evaluation of the Rajjaprabha Dam in Thailand

This thesis Entitled Post-Environmental Evaluation of The Rajjaprabha Dam In Thailand. This post evaluation of environmental consequences of Rajjaprabha dam IS conducted ten years after its commencement. The Rajjaprabha dam project was planned and implemented as a multipurpose project, mainly for hydropower production, flood protection, fisheries, recreation and irrigation. The project includes the dam and reservoir with a 240 MW hydropower plant located about 90 km upstream from Surat Thani province, and irrigation systems covering the coastal plain in Surat Thani. The upstream storage reservoir (with about 5,639 mcm storage) and the hydropower plant had already been implemented. The first phase of irrigation system covers an area of 23,100 hectares. The second phase is envisaged to cover about 50,000 hectares. This study was conducted with the following objectives: (I) to assess all existing environmental resources and their values with the help of input-output analysis (2) to findout the beneficial impacts of the project (3) to evaluate the actual positive effects vis-a-vis the estimated effects before the project was implemented and (4) to identify all significant changes in relatives to the impacts previously assessed. The study area includes the Phum Duang river basin of about 4,668 km2 (placed on the areas that are upstream and downstream to the damsite), The duration of study is limited to 10 years after the dam has become operational i.e. from 1987-1997. The results of the study reveal that there is no significant changes in climatic and ground water resources, with respect to the study area inspte of the fact that the physical and chemical properties of the soil have slightly changed. Sedimentation in the reservoir does not have much effect on the function of the dam.

Life cycle analysis of UK coal fired power plants

This paper examines the life cycle GHG emissions from existing UK pulverized coal power plants. The life cycle of the electricity Generation plant includes construction, operation and decommissioning. The operation phase is extended to upstream and downstream processes. Upstream processes include the mining and transport of coal including methane leakage and the production and transport of limestone and ammonia, which are necessary for flue gas clean up. Downstream processes, on the other hand, include waste disposal and the recovery of land used for surface mining. The methodology used is material based process analysis that allows calculation of the total emissions for each process involved. A simple model for predicting the energy and material requirements of the power plant is developed. Preliminary calculations reveal that for a typical UK coal fired plant, the life cycle emissions amount to 990 g CO2-e/kWh of electricity generated, which compares well with previous UK studies. The majority of these emissions result from direct fuel combustion (882 g/kWh 89%) with methane leakage from mining operations accounting for 60% of indirect emissions. In total, mining operations (including methane leakage) account for 67.4% of indirect emissions, while limestone and other material production and transport account for 31.5%. The methodology developed is also applied to a typical IGCC power plant. It is found that IGCC life cycle emissions are 15% less than those from PC power plants. Furthermore, upon investigating the influence of power plant parameters on life cycle emissions, it is determined that, while the effect of changing the load factor is negligible, increasing efficiency from 35% to 38% can reduce emissions by 7.6%. The current study is funded by the UK National Environment Research Council (NERC) and is undertaken as part of the UK Carbon Capture and Storage Consortium (UKCCSC). Future work will investigate the life cycle emissions from other power generation technologies with and without carbon capture and storage. The current paper reveals that it might be possible that, when CCS is employed. the emissions during generation decrease to a level where the emissions from upstream processes (i.e. coal production and transport) become dominant, and so, the life cycle efficiency of the CCS system can be significantly reduced. The location of coal, coal composition and mining method are important in determining the overall impacts. In addition to studying the net emissions from CCS systems, future work will also investigate the feasibility and technoeconomics of these systems as a means of carbon abatement.

Flood Risk Management In Small Urban River Using A Sustainable Urban Drainage System: Wortley Beck, Leeds, Uk

In the UK, urban river basins are particularly vulnerable to flash floods due to short and intense rainfall. This paper presents potential flood resilience approaches for the highly urbanised Wortley Beck river basin, south west of the Leeds city centre. The reach of Wortley Beck is approximately 6km long with contributing catchment area of 30km2 that drain into the River Aire. Lower Wortley has experienced regular flooding over the last few years from a range of sources, including Wortley Beck and surface and ground water, that affects properties both upstream and downstream of Farnley Lake as well as Wortley Ring Road. This has serious implications for society, the environment and economy activity in the City of Leeds. The first stage of the study involves systematically incorporating Wortley Beck’s land scape features on an Arc-GIS platform to identify existing green features in the region. This process also enables the exploration of potential blue green features: green spaces, green roofs, water retention ponds and swales at appropriate locations and connect them with existing green corridors to maximize their productivity. The next stage is involved in developing a detailed 2D urban flood inundation model for the Wortley Beck region using the CityCat model. CityCat is capable to model the effects of permeable/impermeable ground surfaces and buildings/roofs to generate flood depth and velocity maps at 1m caused by design storm events. The final stage of the study is involved in simulation of range of rainfall and flood event scenarios through CityCat model with different blue green features. Installation of other hard engineering individual property protection measures through water butts and flood walls are also incorporated in the CityCat model. This enables an integrated sustainable flood resilience strategy for this region.

Eficiência de fluridone no controle de plantas aquáticas submersas e efeitos sobre algumas características ambientais

O objetivo deste estudo foi avaliar a eficiência do herbicida fluridone no controle de plantas aquáticas submersas (Egeria densa, Egeria najas e Ceratophyllum demersum), assim como seus efeitos sobre algumas características ambientais. A pesquisa foi conduzida no reservatório da Usina Hidrelétrica Eng. Souza Dias (Jupiá), região noroeste do Estado de São Paulo, em uma reentrância denominada lagoa Vírgula. A lagoa foi dividida em nove faixas e seis delas receberam uma aplicação inicial de fluridone para se obter uma concentração de 20 ppb. As aplicações subseqüentes foram dimensionadas para recompor esta concentração. Para o estudo do carreamento do herbicida pelo fluxo de água, foi efetuado o monitoramento das suas concentrações nas nove faixas da lagoa (com e sem aplicação) e em áreas a jusante e a montante. Foram analisados os efeitos do fluridone sobre características ambientais como: turbidez, temperatura da água, condutividade elétrica, concentração de oxigênio, pH e resíduos de fluridone. A eficácia do controle foi avaliada visualmente (pelos sintomas de fitointoxicação nas três espécies estudadas) e pela amostragem de biomassa. Observou-se que o fluridone controlou de forma satisfatória E. najas e E. densa. Quando cessou o efeito do fluridone, aconteceu a reinfestação de E. densa e E. najas. Não houve controle de C. demersum. O fluridone não produziu efeitos adversos sobre as características de qualidade ambiental estudadas.

Benthic macroinvertebrates in the Paranapanema reservoir cascade (southeast Brazil)

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Fourth-order method for solving the Navier-Stokes equations in a constricting channel

A fourth-order numerical method for solving the Navier-Stokes equations in streamfunction/vorticity formulation on a two-dimensional non-uniform orthogonal grid has been tested on the fluid flow in a constricted symmetric channel. The family of grids is generated algebraically using a conformal transformation followed by a non-uniform stretching of the mesh cells in which the shape of the channel boundary can vary from a smooth constriction to one which one possesses a very sharp but smooth corner. The generality of the grids allows the use of long channels upstream and downstream as well as having a refined grid near the sharp corner. Derivatives in the governing equations are replaced by fourth-order central differences and the vorticity is eliminated, either before or after the discretization, to form a wide difference molecule for the streamfunction. Extra boundary conditions, necessary for wide-molecule methods, are supplied by a procedure proposed by Henshaw et al. The ensuing set of non-linear equations is solved using Newton iteration. Results have been obtained for Reynolds numbers up to 250 for three constrictions, the first being smooth, the second having a moderately sharp corner and the third with a very sharp corner. Estimates of the error incurred show that the results are very accurate and substantially better than those of the corresponding second-order method. The observed order of the method has been shown to be close to four, demonstrating that the method is genuinely fourth-order. © 1977 John Wiley & Sons, Ltd.

Composição e alimentação da ictiofauna da área de influência da Usina Hidrelétrica de Funil, localizada no rio Grande, região sul do estado de Minas Gerais

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

A proteína quinase dependente de ciclina NcPHO85 de Neurospora crassa. Estudos de caracterização molecular e bioquímica

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Diversidade das comunidades de peixes de riachos em função da estrutura da paisagem em microbacias da bacia do rio Corumbataí, SP

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Proposta de um algoritmo híbrido de agendamento de grants baseado na priorização de filas para gerenciamento de recursos em WDM-PONs

As Redes Ópticas Passivas (Passive Optical Networks - PONs) vêm experimentando um sólido crescimento nas últimas décadas por terem sido concebidas como uma excelente alternativa para a solução de um dos maiores problemas para as redes de telecomunicações: o gargalo nas redes de acesso. A próxima geração desta tecnologia, as chamadas Next Genaration PONs (NG-PON), surgem como consequência da evolução das tecnologias ópticas e oferecem suporte aos serviços de próxima geração, melhorando os parâmetros de desempenho das TDM-PONs e inclusive aumentando a área de cobertura destas redes. Esta expansão geográfica beneficia as empresas de telecomunicações que passam a focar seus esforços na simplificação de suas infra-estruturas através da unificação das redes metropolitanas, de acesso e de backhaul, reduzindo a quantidade de nós e, consequentemente, de custos operacionais e financeiros. Trata-se de uma significativa mudança no cenário das redes de acesso que passam a ter grandes distâncias entre as Optical Network Units (ONUs) e o Central Office (CO) e uma imensa variedade de serviços, tornando fundamental a presença de algoritmos de agendamento capazes de gerenciar todos os recursos compartilhados de forma eficiente, ao mesmo tempo que garantem controle e justeza na alocação dinâmica dos tráfegos upstream e downstream. É a partir deste contexto que esta dissertação tem como objetivo geral apresentar a proposta de um algoritmo híbrido de agendamento de grants baseado na priorização de filas (Hybrid Grant Scheduler based on Priority Queuing – HGSPQ), que além de gerenciar todos os recursos em WDM-PONs, busca oferecer eficiência e controle ao Optical Line Terminal (OLT) no agendamento dinâmico dos tráfegos. Os resultados apresentados foram extraídos de cenários desenvolvidos em ambiente de simulação computacional e se baseiam nas métricas de atraso e vazão para avaliação de seu desempenho. Também será avaliado como a quantidade de recursos no OLT interfere nestas métricas.

Ecologia da ictiofauna e análise ecossistêmica das áreas de influência direta da UHE Coaracy Nunes, Ferreira Gomes - AP

O reservatório da UHE Coaracy Nunes no rio Araguari esta localizado entre os municípios de Ferreira Gomes e Porto Grande no estado do Amapá-Brasil, distando 200 km do Oceano Atlântico. A usina Coaracy Nunes foi a primeira hidrelétrica a ser construída na Amazônia brasileira, tendo suas obras iniciadas em 1967. O rio Araguari e o principal rio do estado do Amapá e representa fonte de geração de renda através da pesca, atividades agropecuárias em sua várzea, navegação, mineração, geração de energia e lazer. O presente estudo teve por objetivo avaliar as alterações impostas pela construção do reservatório da UHE Coaracy Nunes, através das assembleias de peixes de quatro áreas de influencia direta desta usina. Para isso, no período de maio de 2009 a julho de 2010, foram realizadas coletas bimensais, de peixes, com redes de malhas padronizadas variando de 1,0 a 10,0 cm entre nos adjacentes e outras técnicas auxiliares. A partir destas coletas, no capitulo 1 foi verificado a composição, abundancia (CPUEn) e biomassa (CPUEp) relativas da ictiofauna, eficiência amostral (curva do coletor, curva de rarefação e Jacknife) e descritores ecológicos de comunidades (riqueza, diversidade, equitabilidade e dominância) das assembleias das quatro áreas. Foram efetuadas analises de variância (ANOVA: bifatorial), Kruskal-Wallis, teste-T e Mann-Whitney para verificar se havia diferenças significativas dos descritores entre as áreas e períodos sazonais. Estas análises foram corroboradas por analises multivariadas de agrupamento (cluster), ordenamento (MDS), Anosim e Simper. No capitulo 2, os estados ecológicos das quatro áreas foram verificados utilizando como indicadores: curvas espécie abundancia, curvas K-dominância e curvas ABC, assim como modelos espécie-abundancia serie geométrica, log serie, log normal e broken stick, e modelo de regressão linear de espectros de tamanho. No capitulo 3, a estrutura trófica foi estimada a partir da categorização das espécies de cada área em 5 guildas: piscívora, onívora, detritívora, carnívora e herbívora. A abundancia, biomassa e índices ecológicos destas guildas foram estimados e verificados suas variações espaço-temporais, por analises de variância (ANOVA: bifatorial e Kruskal-Wallis) e teste t. No capitulo 4, a dieta das espécies mais abundantes das assembleias de cada área foi verificada e suas variações espaço-temporais detectadas por analise de variância (ANOVA: bifatorial e Kruskal-Wallis). Também foram estimados a amplitude e sobreposição de nicho das espécies mais abundantes, assim como a existência de competição entre as espécies através de modelagem nula. No capitulo 5 foi realizada a avaliação ecossistêmica das quatro áreas através de modelos de fluxo de biomassa na rede trófica do ecossistema, usando como instrumento de modelação o software Ecopath. Essas análises tinham por objetivo descrever as variações dos atributos ecológicos que quantificam as propriedades de maturidade, estabilidade e resiliência ecossistêmica que pudessem refletir os estados ecológicos dessas áreas. O modelo incluiu compartimentos funcionais desde produtores primários ate predadores de topo. No geral, todas as análises indicaram sensíveis alterações na ictiofauna atribuídas a implantação da UHE Coaracy Nunes, que se refletem nos três níveis de organização: ecossistema, comunidade (assembleia) e guilda. Os resultados indicaram a captura de 1.977 peixes distribuídos em 2 classes, 9 ordens, 23 famílias, 73 gêneros e 108 espécies. As curvas de acumulação de espécies e curvas de rarefação individualizadas demonstraram que houve suficiência amostral nas áreas Reservatório e Lacustre. Os resultados mostraram que a área Jusante foi mais rica, diversa e equitativa em relação as demais e que a sazonalidade não influenciou na variação destes índices. A abundancia relativa (CPUEn) foi superior nas áreas Reservatório e Lacustre e a biomassa relativa (CPUEb) foi superior na área Jusante, não havendo diferenças sazonais para esses descritores em todas as áreas. As analises de agrupamento (cluster) e ordenamento (MDS) da ictiofauna permitiram identificar a formação de três assembleias distintas: Jusante, Montante e uma assembleia que compreende as áreas Reservatório e Lacustre, ratificando a similaridade dessas duas áreas. Os resultados das curvas whitakeplot, ABC e K-dominância, assim como o ajuste satisfatório do modelo broken stick e os padrões das curvas de espectro de tamanho para a assembleia da área a jusante indicam que esta área foi a mais equilibrada em termos ecológicos. Nas áreas Lacustre e Reservatório, os resultados tanto do ajuste ao modelo serie geométrica, quanto os resultados das curvas whitake-plot, ABC e K-dominância e o espectro de tamanho, assim como os resultados das curvas e ajustes ao modelo série e menor espectro de tamanho para a assembleia da área Reservatório, refletem que os peixes destas áreas, em sua maioria, são indivíduos pequenos com elevada dominância e baixa equitabilidade, caracterizando comunidades típicas de áreas impactadas. A estrutura trófica das assembleias de peixes das áreas represadas (Reservatório e Lacustre) foram formatadas em função do barramento do rio, que isolou e fragmentou o ambiente, determinando sua modificação física, impondo o estabelecimento de uma ictiofauna de espécies pré-adaptadas as condições ambientais de represamento, diferente, em parte, da estrutura da ictiofauna fluvial pre-barramento, destacando as piscívoras, onívoras e detritívoras, que foram as mais ricas e abundantes em função da disponibilidade, nas duas áreas, dos recursos alimentares de sua preferencia. Os resultados demonstraram que as dietas das assembleias de todas as áreas foram similares quanto ao predomínio do consumo de peixes e detritos, seguidos de alimento vegetal aloctone, revelando um padrão com poucos nichos amplos e uma concentração maior de espécies com nichos mais estreitos. Contudo, o padrão de baixa amplitude trófica foi evidenciado pelo predomínio da guilda piscívora, somada as guildas detritívora e herbívora. A sazonalidade pouco influenciou na alimentação da maioria das espécies em todas as áreas. Os padrões comparativos da dieta entre as áreas Montante e Jusante com as áreas Reservatório e Lacustre indicam que a maioria das espécies das áreas represadas pertenciam as guildas piscívora, onívora e detritívora antes do barramento do rio, que colonizaram estes ambientes, influenciadas, principalmente, pela abundancia dos recursos alimentares de suas preferencias e das condições físicas ambientais favoráveis. Interações competitivas foram evidenciadas pelos modelos nulos, sugerindo que a competição também foi um fator importante na estruturação das assembleias. Ecossistemicamente, os quatro modelos de fluxo de biomassa representam ecossistemas com elevada produção primaria oriunda da floresta riparia e algas filamentosas, que são utilizadas parcialmente. A cadeia trófica baseada em detrito apresentou ser mais importante que a que tem como base a produção primaria nas áreas Reservatório e Lacustre. A maioria dos fluxos ocorre nos compartimentos de níveis tróficos baixos. As propriedades ecossistêmicas da área Jusante indicam que este ambiente se encontra mais desenvolvido e maduro em relação aos outros, caracterizado por resiliência e entropia altas. As áreas represadas (Reservatório e Lacustre) apresentaram atributos ecossistêmicos que lhe conferiram características de menos resiliente e menos maduro que as áreas de rio. A área Montante apresentou um padrão intermediário de resiliência, estabilidade e maturidade. Esses resultados evidenciam que apos quarenta anos da construção da barragem do reservatório de Coaracy Nunes, a fragmentação do ambiente proporcionou alterações ecossistêmicas negativas, refletidas nas assembleias de peixes das áreas acima do barramento e na analise ecossistêmica, evidenciando que a área jusante apresenta características de ambiente em bom estado ecológico, com baixa alteração de origem antrópica e capaz de suportar distúrbios.

Estradas, alagados antrópicos, peixes e a fragmentação de redes fluviais em uma paisagem agrícola do Nordeste do Pará

Estradas cruzando riachos (ou igarapés) por estruturas mal planejadas podem ocasionar alagamentos em segmentos do canal à montante do cruzamento, transformando este trecho de um ambiente lótico em um lêntico. O presente trabalho teve como objetivo estudar a diversidade e a estrutura trófica funcional de comunidades de peixes em alagados de origem antrópica na região nordeste do Pará. Estes alagados são formados pelo cruzamento de estradas sobre a rede fluvial, com maiores ou menores impactos sobre sua conectividade hidrológica, assunto que é largamente ignorado em sistemas lóticos neotropicais. Foram amostrados dezoito trechos de canais em sete igarapés nas bacias dos rios Maracanã e Marapanim, sendo seis deles cruzados por estradas, e um não, como referência. Todos igarapés estão localizados na região nordeste do estado do Pará, sendo cinco nos municípios de Igarapé-Açu e Marapanim, inseridos em uma paisagem agrícola, e dois no município de São Francisco do Pará, inseridos em uma matriz florestal. Dos seis igarapés cruzados por estradas, cinco apresentaram a formação de amplas áreas alagadas. Nestes locais, foram selecionados três trechos do sistema fluvial para amostragem de peixes: um à montante do alagamento, um no próprio alagamento e outro à jusante. No igarapé que não apresentava alagamento, selecionou-se, apenas dois trechos: montante e jusante do cruzamento da estrada sobre o canal. Os ambientes selecionados foram amostrados uma vez, entre junho e novembro de 2010, por técnicas de censo visual, em segmentos de 200 metros de extensão. Foram registradas 73 espécies distribuídas em seis ordens, 26 famílias e 63 gêneros. Characiformes (38,4%) e Siluriformes (31,5%) foram as ordens mais representativas em números de espécies. Characidae, com 15 espécies (20,5%), e Cichlidae, com 10 (13,7%) foram as famílias mais representativas em número de espécies. Estas espécies foram organizadas em 18 grupos tróficos funcionais (GTF), formados de acordo com a tática alimentar observada com maior frequência para cada espécie e sua distribuição espacial observada durante as sessões de mergulho ad libitum. Os alagamentos impuseram modificações na estrutura biótica e física dos igarapés. Estes ambientes apresentaram menor número de espécies, maior abundância e menor diversidade de espécies e de GTF em relação aos trechos à jusante e à montante. Os alagamentos apresentaram maior largura, profundidade e temperatura; e menor velocidade e oxigênio de dissolvido quando comparados aos trechos de igarapés à montante e à jusante. O uso da abordagem de grupos tróficos funcionais facilitou na inferência de como o processo de fragmentação da rede fluvial interfere na estrutura da assembleia de peixes estudada.

Análise da estrutura genética populacional de duas espécies de Characiformes (Pygocentrus nattereri e Potamorhina latior) na região da bacia do Rio Madeira, Rondônia

Pós-graduação em Ciências Biológicas (Zoologia) - IBB

Avaliação espaço-temporal da ictiofauna na área de influência do Reservatório de Tucuruí, PA

Pós-graduação em Aquicultura - FCAV