Small and Large Scale Dynamics in the Milky Way

This thesis contains dynamical analysis on four different scales: the Solar system, the Sun itself, the Solar neighbourhood, and the central region of the Milky Way galaxy. All of these topics have been handled through methods of potential theory and statistics. The central topic of the thesis is the orbits of stars in the Milky Way. An introduction into the general structure of the Milky Way is presented, with an emphasis on the evolution of the observed value for the scale-length of the Milky Way disc and the observations of two separate bars in the Milky Way. The basics of potential theory are also presented, as well as a developed potential model for the Milky Way. An implementation of the backwards restricted integration method is shown, rounding off the basic principles used in the dynamical studies of this thesis. The thesis looks at the orbit of the Sun, and its impact on the Oort cloud comets (Paper IV), showing that there is a clear link between these two dynamical systems. The statistical atypicalness of the orbit of the Sun is questioned (Paper I), concluding that there is some statistical typicalness to the orbit of the Sun, although it is not very significant. This does depend slightly on whether one includes a bar, or not, as a bar has a clear effect on the dynamical features seen in the Solar neighbourhood (Paper III). This method can be used to find the possible properties of a bar. Finally, we look at the effect of a bar on a statistical system in the Milky Way, seeing that there are not only interesting effects depending on the mass and size of the bar, but also how bars can capture disc stars (Paper II).

Atividades amilolítica e pectinolítica de Alternaria solani e a relação com a agressividade em tomateiro

As atividades amilolítica e pectinolítica de 45 isolados de Alternaria solani, provenientes de diferentes hospedeiros, foram estimadas por meio da difusão enzimática em meio sólido específico e mensuração do halo de degradação do substrato. Todos os isolados degradaram pectina. Apenas 17 isolados apresentaram atividade amilolítica, sendo nove isolados provenientes de batateira. Somente o isolado AS18 se destacou como bom produtor de ambas as enzimas. Uma vez que a atividade pectinolítica foi mais evidente, avaliou-se a influência de pectinases na agressividade de A. solani ao tomateiro. Para isso, cinco isolados (2 de berinjela, 2 de tomateiro e 1 de batateira) contrastantes quanto à produção de pectinases foram selecionados para testes em folíolos destacados e plantas inteiras. Quatro isolados foram utilizados no teste em folíolos destacados (AS6, AS7, AS12 e AS26), e constatou-se haver variabilidade patogênica. A correlação obtida entre o tamanho das lesões e a atividade pectinolítica foi de r = 0,963 (P = 0,087). Cinco isolados (AS6, AS7, AS12, AS25 e AS26) foram inoculados em plantas inteiras de tomate. Os isolados não diferiram quanto ao número de lesões/cm² de área foliar, porém variaram em agressividade. Houve correlação (r = 0,916; P = 0,042) entre a atividade de pectinases e o índice de doença, sugerindo possível papel para as enzimas pécticas durante a infecção de A. solani em tomateiro. É provável que as diferenças no perfil enzimático dos isolados estejam associadas ao hospedeiro original de onde os mesmos foram obtidos. Os resultados reforçaram evidências de especificidade por hospedeiro em populações de A. solani.

Variabilidade biológica de isolados do Citrus leprosis virus (CiLV) oriundos de cultivares de laranjeira

A leprose, causada pelo Citrus leprosis virus (CiLV), é uma das principais doenças presentes em pomares cítricos fluminenses. O objetivo deste trabalho foi comparar o quadro sintomatológico desenvolvido por isolados de CiLV obtidos de cultivares comerciais de laranjeira (Lima, Pêra e Seleta), inoculados mecanicamente em Chenopodium amaranticolor, em três diluições. Após cinco a sete dias da inoculação foram observadas lesões necróticas, com pequeno halo clorótico quando observadas contra a luz. O maior número de lesões, nas três diluições, foi obtido do isolado de 'Seleta', seguido por 'Pêra' e 'Lima'. A melhor diluição utilizada para a observação das lesões foi de 1:10. Os resultados demonstram uma possível variabilidade biológica entre os isolados virais e/ou uma menor ou maior replicação viral, dependendo da cultivar, indicando um possível mecanismo de resistência da planta ao vírus.

Crestamento foliar, nova sintomatologia em algodoeiro causada por Xanthomonas axonopodis pv. malvacearum

Foi observada recentemente no Estado de São Paulo uma nova sintomatologia em algodoeiro cv. Makina, IAC 24 e Detaopal, causada por Xanthomonas axonopodis pv. malvacearum (Xam), denominada "crestamento foliar". Caracteriza-se por crestamento foliar, geralmente acompanhado por halo clorótico, podendo também causar sintomas de "V" invertido, a partir dos bordos foliares. Linhagens de Xam foram comparadas, por meio de testes de patogenicidade, bioquímicos, sorológicos, culturais e PCR-RFLP da região espaçadora 16S-23S DNAr. Independentemente do tipo de sintoma, as linhagens apresentaram características e perfis idênticos aos apresentados pela linhagem tipo, confirmando a identidade dos isolados como Xanthomonas axonopodis pv. malvacearum.

Podridão peduncular em manga: patogenicidade, agressividade e caracterização de isolados pela análise isoenzimática

Trinta e quatro isolados de Lasiodiplodia theobromae coletados de diferentes órgãos de mangueira, em duas épocas sazonais diferentes, em distintas regiões geográficas, foram avaliados quanto à patogenicidade, agressividade e produção de enzimas em substratos sólidos específicos e em sistemas de géis de poliacrilamida. Independente do órgão do qual foram isolados, todos foram patogênicos quando inoculados em manga, diferindo no grau de agressividade, sendo separados em três grupos: altamente, medianamente e fracamente agressivos. As atividades amilolítica, celulolítica, lipolítica e proteolítica foram estimadas por meio da difusão enzimática em meio sólido específico e mensuração do halo de degradação do substrato. As atividades das enzimas á-esterase, â-esterase, leucina-aminopeptidase, fosfatase ácida e proteínas totais foram analisadas em géis de poliacrilamida com meios de revelação específicos para cada análise. Os padrões eletroforéticos bem como as análises das enzimas extracelulares apresentaram polimorfismo, demonstrando a diversidade na base genética dos isolados, independente da época de coleta, região geográfica e órgão de isolamento.

Anatomical changes on coffee leaves infected by Pseudomonas syringae pv. garcae

ABSTRACTAlthough poorly studied, the bacterial halo blight is an important disease in the major coffee-producing states of Brazil. External damage and anatomical changes on leaves were measured in seedlings of Coffea arabica cv. Mundo Novo, susceptible to Pseudomonas syringae pv. garcae, by using histological sections obtained at 10 and 20 days after inoculation (DAI). The changes on the epidermis were smaller than the lesions measured in the mesophyll, irrespective of the evaluated colonization period, showing that the internal damage caused by the bacterium represent twice the damage observed externally. From the inoculation site, lysis occurred on the epidermal cells and on the palisade and spongy parenchyma cells, with strong staining of their cellular contents, as well as abnormal intercellular spaces in the palisade parenchyma, hypertrophy and hyperplasia of mesophyll cells and partial destruction of chloroplasts. Additionally, this study revealed the presence of inclusion bodies in epidermal and mesophyll cells. Bacterial masses were found in the apoplast between and within mesophyll cells. Bacteria were also observed in the bundle sheath and vascular bundles and were more pronounced at 20 DAI, not only near the inoculation site but also in distant areas, suggesting displacement through the vascular system. These results can be useful to understand this plant-pathogen interaction.

ISOLAMENTO E CARACTERIZAÇÃO DE BACTÉRIAS SOLUBILIZADORAS DE FOSFATO DA RIZOSFERA DE Eucalyptus sp.1

RESUMO A inoculação de micro-organismos solubilizadores de fosfato, em conjunto ou não com fungos micorrízicos, pode ser alternativa para a redução dos custos de produção de eucalipto por meio da diminuição dos gastos com fertilizantes fosfatados. Dessa forma, objetivou-se com este trabalho isolar e caracterizar bactérias solubilizadoras de fosfato da rizosfera de Eucalyptussp., visando à sua coinoculação com fungos ectomicorrízicos. Entre os 24 isolados de bactérias originários do solo rizosférico de eucalipto, 12 são do filo γ-Proteobacteria e pertencentes à família Enterobacteriaceae (Enterobacter, Kluyvera e Klebsiella); 9 do filo β-Proteobacteria (Burkholderia); 1 do filo Actinobacteria (Curtobacterium); e 1 do filo Firmicutes (Enterococcus). O índice de solubilização de fosfato, calculado dividindo-se o diâmetro do halo de clareamento pelo diâmetro da colônia, variou de 0 a 11, sendo Enterococcus avium a espécie com o maior potencial de solubilização de CaHPO4in vitro. A produção de acidez em meio glicose-extrato de levedura pelos isolados bacterianos rizosféricos foi significativa, no entanto a capacidade de solubilização de CaHPO4 não se correlacionou com a acidificação do meio. Alguns isolados bacterianos promoveram forte inibição do crescimento de Pisolithus sp., isolado H4111, enquanto outros não causaram esse fenômeno. Os isolados RE 56 (Enterococcus avium), RE 41 (Burkholderia cepacea), RE 52 e RE 30 (ambos Burkholderia pyrrocinia) foram aqueles que apresentaram maior potencial para utilização em experimentos de coinoculação com fungos ectomicorrízicos.

Environments of Acitive Galaxies

This dissertation presents studies on the environments of active galaxies. Paper I is a case study of a cluster of galaxies containing BL Lac object RGB 1745+398. We measured the velocity dispersion, mass, and richness of the cluster. This was one of the most thorough studies of the environments of a BL Lac object. Methods used in the paper could be used in the future for studying other clusters as well. In Paper II we studied the environments of nearby quasars in the Sloan Digital Sky Survey (SDSS). We found that quasars have less neighboring galaxies than luminous inactive galaxies. In the large-scale structure, quasars are usually located at the edges of superclusters or even in void regions. We concluded that these low-redshift quasars may have become active only recently because the galaxies in low-density environments evolve later to the phase where quasar activity can be triggered. In Paper III we extended the analysis of Paper II to other types of AGN besides quasars. We found that different types of AGN have different large-scale environments. Radio galaxies are more concentrated in superclusters, while quasars and Seyfert galaxies prefer low-density environments. Different environments indicate that AGN have different roles in galaxy evolution. Our results suggest that activity of galaxies may depend on their environment on the large scale. Our results in Paper III raised questions of the cause of the environment-dependency in the evolution of galaxies. Because high-density large-scale environments contain richer groups and clusters than the underdense environments, our results could reflect smaller-scale effects. In Paper IV we addressed this problem by studying the group and supercluster scale environments of galaxies together. We compared the galaxy populations in groups of different richnesses in different large-scale environments. We found that the large-scale environment affects the galaxies independently of the group richness. Galaxies in low-density environments on the large scale are more likely to be star-forming than those in superclusters even if they are in groups with the same richness. Based on these studies, the conclusion of this dissertation is that the large-scale environment affects the evolution of galaxies. This may be caused by different “speed” of galaxy evolution in low and high-density environments: galaxies in dense environments reach certain phases of evolution earlier than galaxies in underdense environments. As a result, the low-density regions at low redshifts are populated by galaxies in earlier phases of evolution than galaxies in high-density regions.

Estudo Prospectivo das Características Sonográficas no Diagnóstico de Nódulos Sólidos da Mama

Objetivo: avaliar, por meio de estudo prospectivo, o valor de diferentes características ultra-sonográficas dos nódulos sólidos, na diferenciação de lesões malignas e benignas da mama. Métodos: foram incluídas 142 pacientes do Programa de Mastologia do Departamento de Ginecologia e Obstetrícia da Universidade Federal de Goiás com nódulos sólidos da mama. A ultra-sonografia mamária foi realizada pelo médico estagiário de mastologia, acompanhado do preceptor. As seis características estudadas foram: contornos, ecos internos, ecos posteriores, diferença dos diâmetros, ligamentos de Cooper e halo ecogênico. Cada descrição característica ultra-sonográfica foi analisada estatisticamente e comparada, após a exérese da lesão, com o resultado do exame anatomopatológico. Resultados: dentre as 142 pacientes incluídas no estudo, 90 (63%) tiveram suas lesões ressecadas, com diagnóstico de 77 tumores benignos (86%) e 13 de malignos (14%). Foram significantes no diagnóstico de malignidade as seguintes características ultra-sonográficas: presença de sombra acústica posterior (p=0,0001), contornos irregulares (p=0,0007), ecos internos heterogêneos (p=0,0015) e diâmetro ântero-posterior (AP) maior que o látero-lateral (LL) (p<0,0001). A presença de halo ecogênico no tumor e a visibilização dos ligamentos de Cooper espessados não influenciaram o diagnóstico de malignidade nesse estudo. Conclusão: a ultra-sonografia é um método diagnóstico que pode ajudar na diferenciação de tumores sólidos benignos e malignos. Os contornos irregulares, os ecos internos heterogêneos, a sombra posterior e o diâmetro AP maior que o LL, quando presentes, apresentaram alta correlação com o exame anatomopatológico de câncer.

Quais as características propostas pelo BIRADS-US que melhor diferenciam nódulos malignos dos benignos?

OBJETIVO: analisar qual das características propostas pelo BIRADS-US tem maior impacto na diferenciação das lesões benignas das malignas. MÉTODOS: estudamos as características ultra-sonográficas do BIRADS em 384 nódulos submetidos à biópsia percutânea no período de fevereiro de 2003 a dezembro de 2006. Utilizou-se, para o exame, o aparelho Logic 5, com transdutor linear multifreqüencial de 7,5-12 MHz. A análise ultra-sonográfica do nódulo foi baseada no BIRADS-US levando em conta: forma, orientação, margem, limites da lesão, ecogenicidade, características acústicas posteriores, o tecido circunjacente e a presença de calcificações. Estes dados foram submetidos à análise estatística com modelo de regressão logística. Para o estudo de associação entre estas variáveis utilizamos o teste do c² e também calculamos a sensibilidade e a especificidade das variáveis "tecido ao redor", "calcificações", "efeito posterior", "limite da lesão" e "orientação". RESULTADOS: as lesões benignas representaram 42,4% e as malignas, 57,6%. A análise por regressão logística encontrou odds ratio (OR) aumentado para câncer de 7,7 vezes quando o tecido ao redor esteve alterado, de 6,2 vezes quando houve presença das microcalcificações no interior das lesões, de 1,9 quando o efeito acústico foi sombra, de 25,0 vezes quando houve o halo ecogênico e de 7,1 vezes quando a orientação foi não paralela. CONCLUSÕES: dentre as características estudadas, o limite da lesão, representado pela presença ou não do halo ecogênico, é o mais importante diferenciador das massas benignas das malignas.

Intoxicação por Cestrum laevigatum (Solanaceae) em bubalinos

Com base no histórico e em dados clínico-patológicos, bem como a inspeção das pastagens, foi estabelecido o diagnóstico de intoxicação por Cestrum laevigatum Schlecht. em uma mortandade de búfalos no município de Itaguaí, RJ. A intoxicação foi reproduzida em dois búfalos. Amostras de folhas dessecadas de C. laevigatum foram administradas manualmente por via oral a quatro bubalinos da raça Murrah, em doses únicas correspondentes a 20g/kg e 40g/kg da planta fresca. A dose correspondente a 40g/kg provocou o aparecimento dos sinais clínicos que consistiram principalmente em apatia, anorexia, ausência dos movimentos ruminais, dismetria, excitação e agressividade, e levaram à morte os dois animais em até 65 horas após a administração da planta. Dos outros dois bufalos que receberam a dose correspondente a de 20g/kg da planta fresca, um apresentou sinais clínicos, caracterizados principalmente por diminuição dos movimentos ruminais, e recuperou-se em 97h22min após a administração da planta; o outro não apresentou sinais clínicos. Os exames laboratoriais para avaliação bioquímica indicaram lesão hepática. Em um búfalo que morreu, as principais alterações macroscópicas foram fígado de cor alaranjada, com superfície externa e de corte com nítido aspecto de noz moscada; no outro, o fígado tinha a superfície externa e de corte de cor alaranjada, sem aspecto de noz moscada. Outras alterações encontradas nos dois búfalos foram leve edema da parede da vesícula biliar, endocárdio do ventrículo esquerdo com equimoses extensas e endocárdio do ventrículo direito com algumas petéquias; mucosa do abomaso levemente avermelhada e conteúdo levemente ressecado; intestino grosso com pouco conteúdo, levemente ressecado e envolto por muco. Os exames histopatológicos revelaram no fígado, acentuada necrose de coagulação dos hepatócitos nas zonas centrais e intermediárias dos lóbulos. Na periferia dessas regiões necrosadas observou-se um halo de hepatócitos com vacuolização.

Perfil fenotípico e susceptibilidade antimicrobiana de Streptococcus equi isolados de equinos da região Sul do Brasil

As características fenotípicas [morfológicas, bioquímicas, susceptibilidade aos antimicrobianos, índice de resistência múltipla aos antimicrobianos (IRMA), concentração inibitória mínima (CIM) e concentração bactericida mínima (CBM) da benzilpenicilina] de 38 isolados de Streptococcus equi oriundos de amostras clínicas de animais com adenite equina foram alvo deste estudo. A fenotipia demonstrou três padrões de colônias, três biotipos de fermentação de carboidratos e variação de 0 a 0,4 no IRMA. Todos os isolados de S. equi demonstraram sensibilidade à penicilina, tanto pelo método de disco difusão quanto pelo método de microdiluição. A CIM e CBM média de benzilpenicilina foi de 0,0095μg/mL e 0,0267μg/mL para S. equi subesp. equi e de 0,0128μg/mL e 0,0380μg/mL para S. equi subesp. zooepidemicus. Os valores de CIM e CBM diferiram entre as subespécies (p<0,05). O diâmetro do halo de inibição de penicilina demonstrou relação com a CIM (ì=0,03638 - 0,00072x) para S. equi subesp. equi. Também foi demonstrada relação entre o diâmetro do halo de inibição de penicilina com a CBM para S. equi subesp. equi (ì=0,10931- 0,00223x). Entretanto para as amostras de S. equi subesp. zooepidemicus esta relação somente foi verificada para a CBM (ì=0,1322 - 0,00271x). A CIM de benzilpenicilina frente às amostras isoladas da região Central, Planalto e Sul do estado do Rio Grande do Sul foram estatisticamente semelhantes, mas diferiram do isolado do estado do Paraná, sugerindo o caráter atípico desta cepa. Todos os isolados de S. equi são sensíveis à penicilina e sulfazotrim, confirmando a eleição destes antimicrobianos para o tratamento das infecções por este agente na clínica veterinária. Os resultados obtidos não dispensam a utilização prudente dos antimicrobianos.

Características histomorfológicas e histoquímicas determinantes no diagnóstico da criptococose em animais de companhia

Sete casos de criptococose (seis gatos e um cão) foram estudados para estabelecer as características histomorfológicas e histoquímicas determinantes no diagnóstico histopatológico dessa condição. Os dados complementares relacionados à epidemiologia, aos aspectos clínicos, à localização das lesões e às alterações macroscópicas foram obtidos dos protocolos de necropsias e biópsias. Na histologia, as leveduras foram observadas no interior de macrófagos ou livres no parênquima, associadas à reação inflamatória linfo-histioplasmocítica que variou de escassa a acentuada. Pela técnica de hematoxilina-eosina (HE) as leveduras eram arredondadas, com célula central contendo um núcleo, circundada por um halo claro (cápsula geralmente não corada). As técnicas histoquímicas do ácido periódico de Schiff (PAS), Grocott e Fontana-Masson (FM) foram utilizadas e evidenciaram a parede das células das leveduras. Pelo FM observou-se a melanina presente nessas células. As técnicas do azul Alciano e da mucicarmina de Mayer evidenciaram principalmente a cápsula polissacarídica das leveduras. O diâmetro das células das leveduras variou de 1,67 a 10,00µm e o diâmetro total das leveduras encapsuladas variou entre 4,17 e 34,16µm. Os brotamentos foram melhor visualizados através do PAS e ocorreram em base estreita, de forma única ou múltipla, principalmente em polos opostos das células das leveduras ou formando uma cadeia. O diagnóstico definitivo de criptococose foi estabelecido através do exame histopatológico, baseando-se na morfologia característica do agente (levedura encapsulada) e em suas propriedades tintoriais (histoquímicas), principalmente nos casos em que a cultura micológica não foi realizada.

Power Consumption Measurement and Scenario Based Energy Model in Wearable Computing Applications

The power is still today an issue in wearable computing applications. The aim of the present paper is to raise awareness of the power consumption of wearable computing devices in specific scenarios to be able in the future to design energy efficient wireless sensors for context recognition in wearable computing applications. The approach is based on a hardware study. The objective of this paper is to analyze and compare the total power consumption of three representative wearable computing devices in realistic scenarios such as Display, Speaker, Camera and microphone, Transfer by Wi-Fi, Monitoring outdoor physical activity and Pedometer. A scenario based energy model is also developed. The Samsung Galaxy Nexus I9250 smartphone, the Vuzix M100 Smart Glasses and the SimValley Smartwatch AW-420.RX are the three devices representative of their form factors. The power consumption is measured using PowerTutor, an android energy profiler application with logging option and using unknown parameters so it is adjusted with the USB meter. The result shows that the screen size is the main parameter influencing the power consumption. The power consumption for an identical scenario varies depending on the wearable devices meaning that others components, parameters or processes might impact on the power consumption and further study is needed to explain these variations. This paper also shows that different inputs (touchscreen is more efficient than buttons controls) and outputs (speaker sensor is more efficient than display sensor) impact the energy consumption in different way. This paper gives recommendations to reduce the energy consumption in healthcare wearable computing application using the energy model.

Produção de amilase por rizóbios, usando farinha de pupunha como substrato

As amilases estão entre as mais importantes enzimas industriais e são de grande interesse na biotecnologia atual. Embora elas possam ser derivadas de diversas fontes, as de origem microbiana são geralmente as mais procuradas pelas indústrias. As espécies do gênero Bacillus são consideradas as principais fontes de amilases. Apesar disso, a busca por novas fontes microbianas vem crescendo em todo o mundo. O presente estudo objetivou avaliar a produção de amilase por rizóbios nativos, usando farinha de pupunha como substrato. Neste estudo, foi adotado o delineamento experimental inteiramente casualizado, com três repetições. Foram determinados ainda os coeficientes de correlação de Pearson entre as variáveis pH do meio, proteína extracelular, biomassa celular, diâmetro médio da colônia (DMC), diâmetro médio do halo (DMH), índice enzimático (IE) e atividade amilolítica das bactérias selecionadas. Dos 19 isolados com atividade amilolítica em meio YMA modificado, sete (36,8%) exibiram "IE" > 2,1, o que permite considerá-los bons produtores de amilase. Os "IE" apresentados pelos isolados INPA R-987, 950 e 915B foram significativamente inferiores (p < 0,01) aos mostrados pelas bactérias INPA R-926, 975 e 957. A atividade amilolítica variou significativamente (p < 0,01) entre as bactérias investigadas. Os isolados INPA R-975 e R-926 apresentaram, respectivamente, a maior (1,00 U.min-1.mL-1) e a menor (0,31 U.min-1.mL-1) média de atividade. Em termos gerais, a proteína extracelular correlacionou-se positivamente com "IE" (r = 0,52*; p < 0,05) e "DMH" (r = 0,55*; p < 0,05). A biomassa celular apresentou correlações positivas com atividade amilolítica (r = 0,55*; p < 0,05) e "DMH" (r = 0,54*; p < 0,05) e negativa com o pH final do meio de cultivo (r = 0,93**; p < 0,01).