Reinforcing and expanding the predictions of the disturbance vicariance hypothesis in Amazonian harlequin frogs: A molecular phylogenetic and climate envelope modelling approach

The disturbance vicariance hypothesis (DV) has been proposed to explain speciation in Amazonia, especially its edge regions, e. g. in eastern Guiana Shield harlequin frogs (Atelopus) which are suggested to have derived from a cool-adapted Andean ancestor. In concordance with DV predictions we studied that (i) these amphibians display a natural distribution gap in central Amazonia; (ii) east of this gap they constitute a monophyletic lineage which is nested within a pre-Andean/western clade; (iii) climate envelopes of Atelopus west and east of the distribution gap show some macroclimatic divergence due to a regional climate envelope shift; (iv) geographic distributions of climate envelopes of western and eastern Atelopus range into central Amazonia but with limited spatial overlap. We tested if presence and apparent absence data points of Atelopus were homogenously distributed with Ripley's K function. A molecular phylogeny (mitochondrial 16S rRNA gene) was reconstructed using Maximum Likelihood and Bayesian Inference to study if Guianan Atelopus constitute a clade nested within a larger genus phylogeny. We focused on climate envelope divergence and geographic distribution by computing climatic envelope models with MaxEnt based on macroscale bioclimatic parameters and testing them by using Schoener's index and modified Hellinger distance. We corroborated existing DV predictions and, for the first time, formulated new DV predictions aiming on species' climate envelope change. Our results suggest that cool-adapted Andean Atelopus ancestors had dispersed into the Amazon basin and further onto the eastern Guiana Shield where, under warm conditions, they were forced to change climate envelopes. © 2010 The Author(s).

The use of molecular spectra simulation for diagnostics of reactive flows

The C 2 * radical is used as a system probe tool to the reactive flow diagnostic, and it was chosen due to its large occurrence in plasma and combustion in aeronautics and aerospace applications. The rotational temperatures of C 2 * species were determined by the comparison between experimental and theoretical data. The simulation code was developed by the authors, using C++ language and the object oriented paradigm, and it includes a set of new tools that increase the efficacy of the C 2 * probe to determine the rotational temperature of the system. A brute force approach for the determination of spectral parameters was adopted in this version of the computer code. The statistical parameter c 2 was used as an objective criterion to determine the better match of experimental and synthesized spectra. The results showed that the program works even with low-quality experimental data, typically collected from in situ airborne compact apparatus. The technique was applied to flames of a Bunsen burner, and the rotational temperature of ca. 2100 K was calculated.

Identification of microsatellites markers associated with yield components and quality parameters in sugarcane

Marker assisted selection depends on the identification of tightly linked association between marker and the trait of interest. In the present work, functional (EST-SSRs) and genomic (gSSRs) microsatellite markers were used to detect putative QTLs for sugarcane yield components (stalk number, diameter and height) and as well as for quality parameters (Brix, Pol and fibre) in plant cane. The mapping population (200 individuals) was derived from a bi-parental cross (IACSP95-3018 x IACSP93-3046) from the IAC Sugarcane Breeding Program. As the map is under construction, single marker trait association analysis based on the likelihood ratio test was undertaken to detect the QTLs. Of the 215 single dose markers evaluated (1:1 and 3:1), 90 (42%) were associated with putative QTLs involving 43 microsatellite primers (18 gSSRs and 25 EST-SSRs). For the yield components, 41 marker/trait associations were found: 20 for height, 6 for diameter and 15 for stalk number. An EST-SSRs marker with homology to non-phototropic hypocotyls 4 (NPH4) protein was associated with a putative QTL with positive effect for diameter as also with a negative effect for stalk number. In relation to the quality parameters, 18 marker trait associations were found for Brix, 19 for Pol, and 12 for fibre. For fibre, 58% of the QTLs detected showed a negative effect on this trait. Some makers associated with QTLs with a negative effect for fibre showed a positive effect for Pol, reflecting the negative correlation generally observed between these traits.

Comparison of random regression models to estimate genetic parameters for milk production in Guzerat (Bos indicus) cows

Random regression models have been widely used to estimate genetic parameters that influence milk production in Bos taurus breeds, and more recently in B. indicus breeds. With the aim of finding appropriate random regression model to analyze milk yield, different parametric functions were compared, applied to 20,524 test-day milk yield records of 2816 first-lactation Guzerat (B. indicus) cows in Brazilian herds. The records were analyzed by random regression models whose random effects were additive genetic, permanent environmental and residual, and whose fixed effects were contemporary group, the covariable cow age at calving (linear and quadratic effects), and the herd lactation curve. The additive genetic and permanent environmental effects were modeled by the Wilmink function, a modified Wilmink function (with the second term divided by 100), a function that combined third-order Legendre polynomials with the last term of the Wilmink function, and the Ali and Schaeffer function. The residual variances were modeled by means of 1, 4, 6, or 10 heterogeneous classes, with the exception of the last term of the Wilmink function, for which there were 1, from 0.20 to 0.33. Genetic correlations between adjacent records were high values (0.83-0.99), but they declined when the interval between the test-day records increased, and were negative between the first and last records. The model employing the Ali and Schaeffer function with six residual variance classes was the most suitable for fitting the data. © FUNPEC-RP.

Kinetic parameters for thermal decomposition of supramolecular polymers derived from diclofenac-meglumine supramolecular adducts

Meglumine is an aminocarbohydrate able to form supramolecular adducts with organic acids. The recognition is based on hydrogen bonds and the structures resulting from the complexation have high solubility in water. This property has been exploited by the pharmaceutical industry in the improvement of existing drugs, and the successful example of this approach involves the poorly soluble non-steroidal anti-inflammatory drugs (NSAIDs). Investigation of the thermal behavior of adduct obtained from meglumine and the NSAID diclofenac revealed that a polymer-like material is formed from the self-assembly of diclofenac-meglumine adducts in the melt. This polymer showed a high molecular weight around 2.0×105kDa. The kinetic parameters for the thermal decomposition step of the polymer were determined by the Capela-Ribeiro non-linear isoconversional method. From data for the TG curves in nitrogen atmosphere and heating rates of 5, 10, 15 and 20°Cmin-1, the Eα and Bα terms could be determined, and consequently the pre-exponential factor, Aα, as well as the kinetic model, g(α). © 2012 Elsevier B.V.

Elucidation of carbohydrate molecular interaction mechanism of recombinant and native ArtinM

The quartz crystal microbalance (QCM) technique has been applied for monitoring the biorecognition of ArtinM lectins at low horseradish peroxidase glycoprotein (HRP) concentrations, using a simple kinetic model based on Langmuir isotherm in previous work.18 The latter approach was consistent with the data at dilute conditions but it fails to explain the small differences existing in the jArtinM and rArtinM due to ligand binding concentration limit. Here we extend this analysis to differentiate sugar-binding event of recombinant (rArtinM) and native (jArtinM) ArtinM lectins beyond dilute conditions. Equivalently, functionalized quartz crystal microbalance with dissipation monitoring (QCM-D) was used as real-time label-free technique but structural-dependent kinetic features of the interaction were detailed by using combined analysis of mass and dissipation factor variation. The stated kinetic model not only was able to predict the diluted conditions but also allowed to differentiate ArtinM avidities. For instance, it was found that rArtinM avidity is higher than jArtinM avidity whereas their conformational flexibility is lower. Additionally, it was possible to monitor the hydration shell of the binding complex with ArtinM lectins under dynamic conditions. Such information is key in understanding and differentiating protein binding avidity, biological functionality, and kinetics. © 2013 American Chemical Society.

Relações filogenéticas e filogeografia molecular das espécies de peixes anuais do gênero Simpsonichthys (Cyprinodontiformes: Rivulidae)

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

Estudo da usinabilidade do polietileno de ultra alto peso molecular pela análise da força de corte

Pós-graduação em Engenharia Mecânica - FEB

O oscilador de Morse forçado e a influência do dipolo permanente na dissociação molecular

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Quantificação molecular de bactérias ruminais, parâmetros ruminais e digestibilidade de dietas de novilhos alimentados com diferentes relações de volumoso: concentrado na dieta

Pós-graduação em Zootecnia - FCAV

Variação genética para caracteres silviculturais e marcador molecular em uma população base de Eucalyptus camaldulensis Dehnh

Pós-graduação em Agronomia - FEIS

Filmes evaporados de ftalocianina de cobalto: arquitetura molecular e aplicação sensorial

Pós-graduação em Ciência e Tecnologia de Materiais - FC

O fator de crescimento neuronal na infecção por Schistosoma mansoni: estudo molecular, imunoenzimático e morfométrico em modelo permissível e não permissível à infecção

A esquistossomose é uma doença tropical causada, principalmente, pelo trematódeo Schistosoma mansoni, sendo que sua ocorrência afeta, mundialmente, 110 milhões de pessoas. A deposição dos ovos do parasita pode ocorrer, de forma ectópica, no sistema nervoso central (SNC) o qual leva à formação de granulomas com consequente produção do Fator de Crescimento Neuronal (NGF). Uma vez que muitos estudos demonstram a importância do NGF no desenvolvimento das vias corticais visuais, nosso estudo visou avaliar a possível alteração dos níveis de NGF no sistema visual assim como o impacto deste sobre a morfologia de células piramidais em dois modelos animais. A alteração na concentração do fator de crescimento assim como a morfometria neuronal foram avaliadas em animais permissíveis (camundongos) e não permissíveis (ratos) à infecção. Foram utilizados 174 ratos (Hooded Lister) e 135 camundongos albinos criados e mantidos em gaiolas e alimentados ad libitum. Esses animais foram inoculados, logo após o nascimento, com 50 cercárias. Setenta e sete ratos e 73 camundongos foram inoculados com solução salina e constituíram o grupo controle do estudo. Os períodos de infecção abrangeram uma a 48 semanas. Amostras do fígado e córtex visual foram retiradas, extraídas e quantificadas com kit de imunoensaio (ChemiKineTM Nerve Growth Factor (NGF) Sandwich ELISA Kit – Chemicon International). Para a análise morfométrica utilizamos células piramidais da camada IV do córtex visual marcadas através de injeção extracelular com Dextrana-Biotinilada (10.000 kDa). Os resultados foram expressos como média ± desvio padrão. Utilizamos teste t de Student para determinar diferenças estatísticas entre os grupos estudados. O valor médio de NGF encontrado no córtex visual de ratos infectados foi 39,2% maior do que no grupo controle (infectados: 400,9 ± 143,1 pg/mL; controle: 288 ± 31,9 pg/mL; p < 0,0001). Nas amostras de fígado, o aumento foi 28,9% maior no grupo infectado (infectados: 340,9 ± 103,9 pg/mL; p < 0,01; controle: 264,4 ± 38,6 pg/mL). Nenhum aumento significativo foi detectado antes de uma semana de infecção. Entre os camundongos, o aumento de NGF na área visual foi de 94,1% (infectados: 478,4 ± 284 pg/mL; p < 0,01; controle: 246,5 ± 76,8 pg/mL). No fígado destes animais o aumento foi de 138,7% (infectados: 561,8 ± 260,7 pg/mL; p < 0,01; controle: 301,3 ± 134,6 pg/mL). Em camundongos encontramos diferenças significativas quanto aos parâmetros dendríticos avaliados. A quantidade de dendritos foi 11,41% maior no grupo infectado do que no controle (controle: 25,28 ± 5,19; infectados: 28,16 ± 7,45; p < 0,05). O comprimento total dos dendritos também foi afetado (controle: 4.916,52 ± 1.492,65 μm; infectados: 5.460,40 ± 1.214,07 μm; p < 0,05) correspondendo a um aumento de 11,06%. A área total do campo receptor dendrítico sofreu um aumento de 12,99% (controle: 29.346,69 ± 11.298,62 μm2; infectados: 33.158,20 ± 7.758,31; p < 0,05) enquanto que a área somática teve uma redução de 13,61% (controle: 119,38 ± 19,68 μm2; infectados: 103,13 ± 24,69 μm2; p < 0,001). Quando foram avaliados os efeitos do aumento de NGF em ratos infectados não observamos diferenças significativas quanto aos parâmetros dendríticos analisados, em comparação ao grupo controle, com exceção de um aumento na área do corpo neuronal da ordem de 21,18% (controle: 132,20 ± 28,46 μm2; infectados: 160,20 ± 31,63 μm2; p < 0,00001). Este trabalho mostrou que a reação de produção de NGF no SNC durante a infecção por Schistosoma mansoni ocorre em maior magnitude no modelo permissível do que no modelo não permissível. Também demonstramos que, em camundongos, os efeitos sobre a morfologia neuronal é drasticamente afetada quando o organismo é submetido a um aumento na concentração de NGF em decorrência da infecção por Schistosoma mansoni. Diante destes dados, estudos avaliando as possíveis repercussões visuais e também dos efeitos na fisiologia celular causados pela infecção mansônica torna-se necessário para avaliar o real dano causado por este aumento patológico do fator de crescimento neuronal nas vias visuais de mamíferos.

Transporte eletrônico e quiralidade molecular: um estudo de dispositivos orgânicos em sistemas de dois terminais

No presente trabalho, investigamos o transporte eletrônico molecular em dois compostos orgânicos, o Ponceau SS (PSS) e o Oligo-(para)fenileno-vinileno (PPV) através de cálculos ab initio e função de Green de não equilíbrio (FGNE). Estes métodos demonstraram equivalência para a descrição destes dispositivos moleculares. Fizemos cálculos quânticos para o Hamiltoniano derivado de Hartree-Fock (HF) e obtivemos as propriedades de corrente-voltagem (I-V) para as duas estruturas moleculares. Com o método FGNE conseguimos modelar o transporte através de um sistema de multiníveis eletrônicos obtendo a corrente descrevendo as regiões de ressonância e a assimetria do sistema. Como resposta o PSS demonstrou assimetria para polarizações direta e reversa e a ressonância é alcançada mostrando que o dispositivo opere como um transistor molecular bi-direcional. Para o PPV investigamos também as propriedades geométricas através da conexão entre transporte eletrônico e o grau de quiralidade molecular que foi calculado usando o índice quiral que depende apenas das posições atômicas. Obtivemos que moléculas quirais e propriedades estruturais podem induzir uma assimetria no transporte eletrônico, resultando num processo de retificação. Também obtivemos que a resposta elétrica (I-V) e momento de dipolo elétrico são proporcionais ao grau de quiralidade molecular. Estes resultados sugerem que o transporte eletrônico neste sistema pode ser explorado na avaliação do seu grau de quiralidade.

Substâncias húmicas aquáticas do Rio Negro-AM: influência da sazonalidade nas características estruturais, distribuição de carbono e capacidade de complexação por íons Hg(II) em função do tamanho molecular

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)