Inference of gene regulatory networks from time series by Tsallis entropy

Background: The inference of gene regulatory networks (GRNs) from large-scale expression profiles is one of the most challenging problems of Systems Biology nowadays. Many techniques and models have been proposed for this task. However, it is not generally possible to recover the original topology with great accuracy, mainly due to the short time series data in face of the high complexity of the networks and the intrinsic noise of the expression measurements. In order to improve the accuracy of GRNs inference methods based on entropy (mutual information), a new criterion function is here proposed. Results: In this paper we introduce the use of generalized entropy proposed by Tsallis, for the inference of GRNs from time series expression profiles. The inference process is based on a feature selection approach and the conditional entropy is applied as criterion function. In order to assess the proposed methodology, the algorithm is applied to recover the network topology from temporal expressions generated by an artificial gene network (AGN) model as well as from the DREAM challenge. The adopted AGN is based on theoretical models of complex networks and its gene transference function is obtained from random drawing on the set of possible Boolean functions, thus creating its dynamics. On the other hand, DREAM time series data presents variation of network size and its topologies are based on real networks. The dynamics are generated by continuous differential equations with noise and perturbation. By adopting both data sources, it is possible to estimate the average quality of the inference with respect to different network topologies, transfer functions and network sizes. Conclusions: A remarkable improvement of accuracy was observed in the experimental results by reducing the number of false connections in the inferred topology by the non-Shannon entropy. The obtained best free parameter of the Tsallis entropy was on average in the range 2.5 <= q <= 3.5 (hence, subextensive entropy), which opens new perspectives for GRNs inference methods based on information theory and for investigation of the nonextensivity of such networks. The inference algorithm and criterion function proposed here were implemented and included in the DimReduction software, which is freely available at http://sourceforge.net/projects/dimreduction and http://code.google.com/p/dimreduction/.

Soil nitrous oxide emissions in long-term cover crops-based rotations under subtropical climate

It has been shown that cover crops can enhance soil nitrous oxide (N(2)O) emissions, but the magnitude of increase depends on the quantity and quality of the crop residues. Therefore, this study aimed to evaluate the effect of long-term (19 and 21 years) no-till maize crop rotations including grass [black oat (Avena strigosa Schreb)] and legume cover crops [vetch (Vigna sativa L), cowpea (Vigna unguiculata L. Walp), pigeon pea (Cajanus cajan L. Millsp.) and lablab (Dolichos lablab)] on annual soil N(2)O emissions in a subtropical Acrisol in Southern Brazil. Greater soil N(2)O emissions were observed in the first 45 days after the cover crop residue management in all crop rotations, varying from -20.2 +/- 1.9 to 163.9 +/- 24.3 mu g N m(-2) h(-1). Legume-based crop rotations had the largest cumulative emissions in this period, which were directly related to the quantity of N (r(2) = 0.60, p = 0.13)and inversely related to the lignin:N ratio(r(2) = 0.89,p = 0.01) of the cover crop residues. After this period, the mean fluxes were smaller and were closely related to the total soil N stocks (r(2) = 0.96, p = 0.002). The annual soil N(2)O emission represented 0.39-0.75% of the total N added by the legume cover crops. Management-control led soil variables such as mineral N (NO(3)(-) and NH(4)(+)) and dissolved organic C influenced more the N(2)O fluxes than environmental-related variables as water-filled pore space and air and soil temperature. Consequently, the synchronization between N mineralization and N uptake by plants seems to be the main challenge to reduce N(2)O emissions while maintaining the environmental and agronomic services provided by legume cover crops in agricultural systems. (C) 2009 Elsevier B.V. All rights reserved.

Mutagenic activity removal of selected disperse dye by photoeletrocatalytic treatment

The degradation of black dye commercial product (BDCP) composed of C.I. Disperse Blue 373, C.I. Disperse Orange 37, C.I. Disperse Violet 93 dyes was investigated by photoelectrocatalysis process. The dyes have shown high mutagenic activity with Salmonella strain YG1041 and TA98 with and without S9. Samples of BCPD dye submitted to conventional chlorination and photoelectrocatalytic oxidation were compared monitoring its products by HPLC using a diode array detector, spectrophotometry UV-vis, TOC removal, and mutagenicity potency. The photoelectrocatalytic method operating with Ti/TiO(2) as anode at +1.0 V and UV illumination presented fast oxidation of test solutions containing 10 mg L(-1) of dye in 0.1 mol L(-1) NaCl pH 4.0 leading to 100% of discoloration, 67% of mineralization, and negative response to all tested Salmonella strains. The formation of Cl(aEuro cent), CL(2) (aEuro cent) on photoelectrocatalytic medium improved the efficiency of the method in relation to conventional chlorination method that promoted 100% of discoloration, but only 8% of TOC removal and more mutagenic product.

Electrochemical degradation of glyphosate formulations at DSA(A (R)) anodes in chloride medium: an AOX formation study

The electrochemical degradation of different glyphosate herbicide formulations on RuO(2) and IrO(2) DSA(A (R)) electrodes is investigated. Parameters that could influence the formation of organochloride compounds during electrolysis are studied. The effects of chloride concentration, electrodic composition, current density, and electrolysis time are reported. The influence of the oxide composition on herbicide degradation seems to be almost insignificant; however, there is a straight relationship between anode composition and organic halides formation. Commercial herbicide formulations have lower degradation rates and lead to the formation of a larger quantities of organochloride compounds. In high chloride concentrations, there is a significant increase in organic mineralization, and the relationship between chloride concentration and organic halides formation is direct. Only in low chloride medium investigated the organochloride concentration obtained was below the limit values allowed in Brazil. The determination of organic halides absorbable (AOX) during electrolysis increases significantly with the applied current. Even during long-term electrolysis, a large amount of organochloride compounds is formed.

Vitamin D receptor haplotypes affect lead levels during pregnancy

Pregnant women are particularly susceptible to toxic effects associated with lead (Pb) exposure. Pb accumulates in bone tissue and is rapidly mobilized from bones during pregnancy, thus resulting in fetal contamination. While vitamin D receptor (VDR) polymorphisms modify bone mineralization and affect Pb biomarkers including blood (Pb-B) and serum (Pb-S) Pb concentrations, and %Pb-S/Pb-B ratio, the effects of these polymorphisms on Pb levels in pregnant women are unknown. This study aimed at examining the effects of three (Fokl, Bsml and Apal) VDR polymorphisms (and VDR haplotypes) on Pb levels in pregnant women. Pb-B and Pb-S were determined by inductively coupled plasma mass spectrometry in samples from 256 healthy pregnant women and their respective umbilical cords. Genotypes for the VDR polymorphisms were determined by PCR and restriction fragment length digestion. While the three VDR polymorphisms had no significant effects on Pb-B, Pb-S or %Pb-S/Pb-B ratio, the haplotype combining the f, a, and b alleles for the Fokl, Apal and Bsml polymorphisms, respectively, was associated with significantly lower Pb-S and %Pb-S/Pb-B (P<0.05). However, maternal VDR haplotypes had no effects on Pb levels in the umbilical cords. To our knowledge, this is the first study showing that a combination of genetic polymorphisms (haplotype) commonly found in the VDR gene affects Pb-S and %Pb-S/Pb-B ratios in pregnant women. These findings may have major implications for Pb toxicity because they may help to predict the existence of a group of subjects that is genetically less prone to Pb toxicity during pregnancy. (C) 2010 Elsevier B.V. All rights reserved.

A potential role for the analytical ultracentrifuge in the experimental measurement of protein valence

A method is described whereby sedimentation velocity is combined with equilibrium dialysis to determine the net charge (valence) of a protein by using chromate as an indicator ion for assessing the extent of the Donnan redistribution of small ions. The procedure has been used in experiments on bovine serum albumin under slightly alkaline conditions (pH 8.0, I 0.05) to illustrate its application to a system in which the indicator ion and protein both bear net negative charge and on lysozyme under slightly acidic conditions (pH 5.0, I 0.10) to illustrate the situation where chromate is a counterion. (C) 2001 Elsevier Science.

Classical approach to interpretation of the charge-dependence of peptide mobilities obtained by capillary zone electrophoresis

Published mobility measurements obtained by capillary zone electrophoresis of human growth hormone peptides are described reasonably well by the classical theoretical relationships for electrophoretic migration. This conformity between theory and experiment has rendered possible a more critical assessment of a commonly employed empirical relationship between mobility (u), net charge (z) and molecular mass (M) of peptides in capillary electrophoresis. The assumed linear dependence between u and z/M-2/3 is shown to be an approximate description of a shallow curvilinear dependence convex to the abscissa. An improved procedure for the calculation of peptide charge (valence) is also described. (C) 2003 Elsevier B.V. All rights reserved.

Dor-desprazer-trabalho docente : como desfazer essa tríade

O artigo apresenta a experiência do Programa de Formação e Investigação Sobre a Saúde e o Trabalho (PFST) de docentes de escolas públicas, desenvolvido na Universidade Federal do Espírito Santo. Trata da problemática da saúde do conjunto de docentes que trabalham nas escolas públicas do município da Serra/ES, visando a desfazer a tríade dor-desprazer-trabalho docente, vivida de forma naturalizada pelo coletivo de docentes. Pretende avançar na compreensão das relações saúde-trabalho nas escolas e investigar as estratégias utilizadas por esses professores para resistirem às tentativas de desqualificação do trabalho docente. Afirma a possibilidade de se abrirem espaços de discussão no cotidiano dos docentes para que a luta pela saúde se constitua em redes de cooperação entre sujeitos e escolas, inaugurando-se outras formas de atuação desses estabelecimentos. Com esse objetivo, propõe uma metodologia de trabalho que tem se pautado na abordagem ergológica, construída na Universidade de Provença, em AIX/ França.

Sistema pericial para o estudo de composição de betões

O betão é o material de construção feito pelo Homem mais utilizado no mundo. A sua composição é um processo complexo que exige um conhecimento teórico sólido e muita experiência prática, pelo que poucas pessoas estão habilitadas para o fazer e são muito requisitadas. No entanto não existe muita oferta actual de software que contemple alguns dos aspectos importantes da composição do betão, nomeadamente para o contexto europeu. Nesse sentido, foi desenvolvido um sistema de apoio à decisão chamado Betacomp, baseado num sistema pericial, para realizar estudos de composição de betão. Este contempla as normas legais portuguesas e europeias, e a partir da especificação do betão apresenta toda a informação necessária para se produzir um ensaio de betão. A aquisição do conhecimento necessário ao sistema contou com a colaboração de um especialista com longa e comprovada experiência na área da formulação e produção do betão, tendo sido construída uma base de conhecimento baseada em regras de produção no formato drl (Drools Rule Language). O desenvolvimento foi realizado na plataforma Drools.net, em C# e VB.net. O Betacomp suporta os tipos de betão mais comuns, assim como adições e adjuvantes, sendo aplicável numa grande parte dos cenários de obra. Tem a funcionalidade de fornecer explicações sobre as suas decisões ao utilizador, auxiliando a perceber as conclusões atingidas e simultaneamente pode funcionar como uma ferramenta pedagógica. A sua abordagem é bastante pragmática e de certo modo inovadora, tendo em conta parâmetros novos, que habitualmente não são considerados neste tipo de software. Um deles é o nível do controlo de qualidade do produtor de betão, sendo feito um ajuste de compensação à resistência do betão a cumprir, proporcional à qualidade do produtor. No caso dos produtores de betão, permite que indiquem os constituintes que já possuem para os poderem aproveitar (caso não haja impedimentos técnicos) , uma prática muito comum e que permitirá eventualmente uma aceitação maior da aplicação, dado que reflecte a forma habitual de agir nos produtores.

As deduções de IRS antes e depois do memorando da Troika

Mestrado em Fiscalidade

Iberian peninsula ecosystem carbon fluxes: a model-data integration study

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

Impacto da influência de um Sistema de Gestão Técnica Centralizada na redução dos custos de exploração de um edifício

É de conhecimento do meio, que os Sistemas de Gestão Técnica Centralizada (SGTC) são uma mais-valia para a redução de utilização de energia associados principalmente aos sistemas de Aquecimento, Ventilação e Ar Condicionado (AVAC) apesar das potencialidades serem abrangentes a outras áreas. No entanto, existe alguma lacuna quanto à quantificação dessa mais-valia, facto importante sobretudo para a alteração de mentalidades dos promotores e proprietários dos edifícios, que por falta de prova, normalmente apenas associam o SGTC a um investimento num serviço desnecessário. As potencialidades dos SGTC são muitas, a título de exemplo, redução na utilização de fontes de energia, gestão da manutenção de sistemas e equipamentos, análise de eficiências de equipamentos, entre muitas outras, sendo nesta dissertação estudado com mais profundidade a questão associada à diferença dos custos de exploração resultantes da utilização de energia num edifício por parte dos sistemas de AVAC, isto é, quais serão os ganhos na utilização da energia, associados ao sistema AVAC, que podem ser obtidos com a implementação de um SGTC. Para o efeito, utilizou-se os sistemas e equipamentos existentes no edifício ECOTERMOLAB, pertencente ao Instituto de Soldadura e Qualidade (ISQ), com o objetivo de verificar as diferenças de utilização de energia resultantes do funcionamento do edifício em normal atividade, isto é, o edifício com todos os seus sistemas operacionais, incluindo o SGTC, e o edifício em funcionamento sem o auxílio do SGTC, ou seja, todos os sistemas associados ao sistema AVAC em funcionamento em modo manual e sem recurso a variação de caudal na rede aeráulica e hidráulica. Em termos anuais, o ECOTERMOLAB consome, aproximadamente, cerca de 38,1 MWh de energia elétrica e 39,2 MWh de gás natural, o que representa uma utilização de energia primária de 14,4 tep/ano. Esta energia, representa um encargo financeiro anual de, aproximadamente, 9500€/ano, correspondente a 7000€/ano de energia elétrica e 2500€/ano de gás natural. Após a análise desenvolvida neste trabalho, conclui-se que o funcionamento do edifício sem controlo do sistema de AVAC por SGTC representaria em termos anuais a um aumento de, aproximadamente, 25,2 MWh e 6,2 MWh de energia elétrica e de gás natural, respetivamente. Em termos de energia primária, a diferença entre soluções origina um acréscimo na utilização de energia de 7,8 tep/ano o que representa um aumento de emissão de CO2 na ordem das 9,4 ton/ano. A avaliação económica, recaiu sobre a determinação de indicadores para avaliação da viabilidade de implementação de um SGTC, nomeadamente, o período de retorno simples, o valor atual líquido e a taxa interna de rentabilidade. Todos estes indicadores se revelaram positivos, apresentando um período de retorno ligeiramente superior a oito anos, um valor atual líquido positivo (8864,1€) e uma taxa interna de rentabilidade superior à taxa de custo de capital (11,2%).

Imparidades em inventários

Dissertação de Mestrado apresentada ao Instituto de Contabilidade e Administração do Porto para a obtenção do grau de Mestre em Contabilidade e Finanças, sob orientação da Doutora Albertina Paula Monteiro Esta versão contém as críticas e sugestões dos elementos do júri.

Diversidade genética e resistência natural ao Maraviroc em estirpes do vírus da imunodeficiência humana Tipo 1 (HIV-1) em circulação em utilizadores de drogas por via endovenosa na Grande Lisboa

RESUMO: O maraviroc (MVC) é o único anti-retroviral antagonista do co-receptor CCR5 licenciado e interage com as ansas transmembranares de CCR5, induzindo uma alteração da sua conformação e impedindo a interacção com gp120. O MVC é activo apenas contra estirpes R5 de HIV-1, sendo utilizado em terapia de recurso. Neste trabalho, foi estudada a diversidade genética da região C2V3C3 do gene env de estirpes de HIV-1 de oxicodependentes por via endovenosa da Grande Lisboa, pesquisando-se também a presença de polimorfismos genéticos naturais. Foram utilizadas 52 amostras de plasma e para 35 destas foi amplificado por RT-nested PCR um produto de 565 pb. A análise filogenética revelou a seguinte distribuição de genótipos: 23 B (incluindo, provavelmente, 2 CRF14_BG), 8 A, 3 G e 1 F1. Após tradução, e por comparação com a sequência consenso B, verificou-se uma elevada frequência de polimorfismos genéticos, sendo encontradas algumas “assinaturas de aminoácidos” relativas aos subtipos não-B. Realizou-se ainda uma pesquisa de locais de N-glicosilação e a previsão da utilização de co-receptores (abordagem genotípica), com recurso às regras 11/25 e da carga líquida da ansa V3 e aos programas PSSM e geno2pheno[coreceptor]. Observou-se uma conservação genérica do número de locais de N-glicosilação e foram identificadas 5 sequências com tropismo X4 ou duplo. Por fim, com base na literatura, realizou-se uma pesquisa de polimorfismos genéticos associados a resistência ao MVC presentes na ansa V3. Foi observado um número elevado destas mutações. A presença dos padrões 11S+26V e 20F+25D+26V, num total de 3 sequências, é relevante, visto estes estarem inequivocamente associados à resistência in vivo ao MVC. Apesar de não estar ainda definido um perfil de resistência para o MVC, a presença das mutações encontradas, em indivíduos sem contacto prévio com o fármaco, trará implicações relevantes na sua gestão clínica, considerando a introdução do MVC na terapia de recurso.---------- ABSTRACT: Maraviroc (MVC) is the only CCR5 inhibitor licensed today. This drug interacts with the transmembrane helices of CCR5 co-receptor, inducing a conformation change of its extracellular loops and preventing the interaction with gp120. MVC is only active against R5 strains of HIV-1 and is currently used in salvage therapy. The genetic diversity of the env C2V3C3 region of HIV-1 strains from injecting drug users in the Greater Lisbon was studied, along with the presence of natural genetic polymorphisms. 52 plasma samples were used and the amplification by RT-nested PCR of a 565 bp-product was possible in 35 of them. The phylogenetic analysis revealed 23 sequences classified as subtype B (probably including 2 CRF14_BG), 8 A, 3 G and 1 F1. After translation, the presence of natural genetic polymorphisms was studied by comparison to a subtype B consensus. A high frequency of genetic polymorphisms was observed and significant “amino acid signatures” were found in association with non-B subtypes. A full characterization of the N-glycosylation sites was also performed and a coreceptor prediction (genotypic approach) was accomplished using the 11/25 and the V3 net charge rules and the programs PSSM and geno2pheno[coreceptor]. The number of N-glycosylation sites was generically preserved. Five sequences were defined as X4 or dual-tropic. Based on published data, a search for genetic polymorphisms, present in V3loop, associated to MVC resistance was finally undertaken. Several of such mutations were observed, being particularly interesting the presence of the patterns 11S+26V and 20F+25D+26V, in a total of 3 sequences, since these patterns have unequivocally been associated with MVC resistance in vivo. Although a resistance profile for MVC is not yet defined, the presence of these mutations in MVC-naïve populations may have significant impact in their clinical management in the future, especially considering the introduction of this drug in salvage therapy.

O acesso ao tratamento em saúde Mental na microregião de Itajubá/MG-Brasil

RESUMO: A integração da saúde mental à atenção básica é a recomendação feita para facilitar o acesso ao tratamento. A pesquisa teve por objetivo mapear e analisar os facilitadores e as barreiras ao acesso ao tratamento em saúde mental da Microrregião de Itajubá, estado de Minas Gerais, Brasil, composta por 15 municípios. A metodologia pautou-se na triangulação dos métodos, combinando a abordagem quantitativa e qualitativa de pesquisa. Para tal foi feito o mapeamento da capacidade instalada dos recursos existentes e identificação das principais lacunas com base nos parâmetros da saúde pública, a partir de roteiros de entrevistas e grupos focais com os principais atores sociais implicados. Constatou-se que o maior facilitador ao acesso ao tratamento tem sido a atuação das equipes de PSF (Programa Saúde da Família), que atuam diretamente nas comunidades. Outros facilitadores foram: a atuação dos CRAS (Centro de Referência de Assistência Social); a existência de um CAPS (Centro de Atenção Psicossocial), embora não credenciado ao SUS (Sistema Único de Saúde); Colegiados de Saúde Mental que promovem discussões, informação, educação, e pressionam os municípios para a implantação de serviços de saúde mental. A falta de “vontade política”, isto é, uma intervenção mais clara da gestão pública da saúde, com estabelecimento de prioridades para prover a ampliação do acesso, foi identificada como a maior barreira a ser enfrentada na microrregião, especialmente por falta de organização e planejamento das ações em saúde mental. Serviços que trabalham de forma isolada, sem a construção de uma rede; pouca participação política dos usuários dos serviços de saúde mental; e falta de recursos humanos, e profissionais pouco preparados para a função compõem as outras barreiras de acesso. Vê-se que diante dos facilitadores e barreiras expostos é preciso que os municípios realizem um levantamento sistemático, a fim de criar um plano de ação em saúde mental para compartilhar informações, recursos, serviços, disponibilidade, disposição e ações em rede.-------------- ABSTRACT: Integrating mental health care in primary-care services is recommended in order to improve access to treatment. Access to mental health treatment has been a worldwide debated theme. In Brazil, with the Psychiatric Reform, there has been a change of paradigm in the way of treating persons with mental disorders. Various health devices were created, building a net of treatment and care that replaces the asylum system and where human rights are respected and defended and the offered treatment is the closest possible to their social space. The research aims to map and analyse the barriers and the facilitators to mental health treatment in the micro-region of Itajubá, state of Minas Gerais/Brazil, made up of 15 counties. The methodology was based on the triangulation of methods, combining quantitative and qualitative research. For that, a mapping of the installed capacity of the existent resource was carried out; identification of the main voids based on the parameters of public health through scripts of interviews and focus groups with the social actors involved. It was found that the main facilitator to treatment has been the performance of PSF, who act directly in the communities. Other facilitators also stand out: the work of CRAS; the existence of CAPS, although not accredited to SUS; Mental Health Collegiate, promoting discussions, information, education, and forcing pressure on the counties for the implantation of mental health services. The lack of political will was identified as the major barrier to be faced in the micro-region, especially due to lack of organization and planning in the actions towards mental health. The services working isolatedly, without a communication net, and the lack of human resources as well as poorly prepared professional, are the main difficulties faced by access to mental health treatment. Becomes clear that the counties need to undertake a systematic survey towards creating a plan of action in mental health, in order to share information, resources, services, availability, disposition and networking.