Gonad development and hormone titres in Loggerhead Sea Turtles (Caretta caretta) in the NE Atlantic

The study proposed to describe sexual development in pelagic stage loggerhead sea turtles Caretta caretta and compare this to hatchlings and adults. It is meant as an ontogenic approach, in order to understand reproductive development and population composition and their dynamics in the pelagic environment. The study focused on the pelagic loggerheads that are found in the waters offshore Madeira Island (Portugal) in the North-eastern Atlantic and use it as a developmental habitat. The innovating character of this work relied on the lack of any description regarding the gonad ontogenesis and reproductive development for the pelagic stage in any of the 7 existing sea turtle species, all of them in danger of extinction. Three methods were used to diagnose the sex of each juvenile individual and asses the level of reproductive development: (1) laparoscopy, (2) gonad biopsy and (3) the assessment of two sex steroids circulating levels, namely testosterone and estradiol. In order to cover all life stages and compare data obtained for the juvenile stage, hatchlings and nesting female adults were sampled at the nearest nesting rookery at Boa Vista Island in the Cape Verde Archipelago. Gonads from dead hatchlings were collected for gonad histology and blood was collected from nesting females for sex steroids assessment. Laparoscopies revealed to be a valid sexing method for the juvenile stage, since gonads are morphologically differentiated at these size classes. Moreover, laparoscopy was validated using gonad histology. Gonad histology of juveniles showed that gonads are already completely differentiated into ovaries or testes at the size classes examined, but development seems to be quiescent. Males present already developed seminiferous tubules with spermatogonia lining the interior of the seminiferous tubule. Female gonads present oocytes at different development stages, but only oocytes up to stage III were observed. The maximum oocyte diameter in each individual correlated with body size, suggesting that reproductive development is an on-going process in juvenile females. The circulating levels of both testosterone and estradiol in juveniles of both sexes were very low and consistently lower than the ones observed in the nesting females from Boa Vista Island. No bimodal distribution was found for any of the sex steroids analysed and thus circulating hormone levels were not a reliable tool for sexing juvenile individuals with a non-invasive technique. The ratio testosterone:estradiol did not show a bimodal distribution either. The levels of testosterone correlated with sea surface temperature. The fact that temperatures observed during this study were below 24ºC might have hindered a differential testosterone pattern between juvenile males and females. Sex ratios for this population were generated according to laparoscopy results and compared among years and size classes. An overall sex ratio of 2 females for each male was found, but they varied among size classes but not among years. Possible causes for the sex ratios observed are discussed. This study is a contribution to our knowledge on the pelagic stage of loggerhead turtles, namely on the population structure regarding sex ratio, which is a vital tool for implementing conservation strategies.

Effect of intensification on grow out of the Amazon River prawn, Macrobrachium amazonicum

The effects of intensification on growth, survival, productivity, population structure, and distribution of harvested biomass in individual size classes of Macrobrachium amazonicum in semi-intensive culture were evaluated. Postlarvae (0.01 g) were stocked in 12 ponds at densities of 10, 20, 40, and 80/m(2) (three replicates per treatment) and raised for 5.5 mo. Average individual weight significantly decreased and productivity significantly increased as stocking density increased (P < 0.001), while survival was not affected (P > 0.05). Prawn mean weight at harvest ranged from 3.6 (80/m(2)) to 7.0 g (10/m(2)). Average survival ranged from 65.5% (40/m(2)) to 72.8% (20/m(2)), while productivity ranged from 508 (10/m(2)) to 2051 kg/ha (80/m(2)). Harvested biomass showed a clear bimodal distribution in individual size classes indicating the occurrence of heterogeneous growth, which may affect management and market strategies. Harvested biomass of prawns weighing more than 7 g (the best market size) increases for stocking densities up to 40/m(2) and stabilizes between 40 and 80/m(2). Growth reduction was associated with a decreasing frequency and average weight of green claw 1 and green claw 2 male morphotypes and adult females as density increased. Thus, the distribution of male morphotypes and sexually mature females are affected by density-dependent factors. Results suggest that prawn density plays an important role on M. amazonicum grow-out phase, as has been demonstrated for other species of the genus Macrobrachium. M. amazonicum tolerates grow-out intensification and may be raised in both semi-intensive and intensive systems stocked at very high densities yielding high productivity.

Síntese de catalisadores nanoporosos na ausência total e parcial de direcionadores orgânicos para pirólise catalítica de óleos pesados e intermediários

The processing of heavy oil produced in Brazil is an emergency action and a strategic plan to obtain self-sufficiency and economic surpluses. Seen in these terms, it is indispensable to invest in research to obtain new catalysts for obtaining light fraction of hydrocarbons from heavy fractions of petroleum. This dissertation for the degree of Doctor of Philosophy reports the materials preparation that combine the high catalytic activity of zeolites with the greater accessibility of the mesoporosity, more particularly the HZSM-5/MCM-41 hybrid, done by synthesis processes with less environmental impact than conventional ones. Innovative methodologies were developed for the synthesis of micro-mesoporous hybrid material by dual templating mechanism and from crystalline zeolitic aluminosilicate in the absence of organic template. The synthesis of hybrid with pore bimodal distribution took place from one-single organic directing agent aimed to eliminate the use of organic templates, acids of any kind or organic solvents like templating agent of crystalline zeolitic aluminosilicate together with temperature-programmed microwave-assisted, making the experimental procedures of preparation most practical and easy, with good reproducibility and low cost. The study about crystalline zeolitic aluminosilicate in the absence of organic template, especially MFI type, is based on use of H2O and Na+ cation playing a structural directing role in place of an organic template. Advanced characterization techniques such as X-Ray Diffraction (XRD), Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR), Scanning Electron Microscopy (SEM), Highresolution Transmission Electron Microscopy (HRTEM), Adsorption of N2 and CO2, kinetic studies by Thermogravimetric Analysis (TGA) and Pyrolysis coupled to Gas Chromatography/Mass Spectrometry (Pyrolysis-GC/MS) were employed in order to evaluate the synthesized materials. Achieve the proposed objectives, has made available a set of new methodologies for the synthesis of zeolite and hybrid micro-mesoporous material, these suitable for catalytic pyrolysis of heavy oils aimed at producing light fraction

Isothermal structural evolution of SnO2 monolithic porous xerogels

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Proveniência e idade do metamorfismo das rochas da faixa Brasilia, na região de tapira (SW de Minas Gerais)

The Brasilia Fold Thrust Belt at Tapira area (SW of Minas Gerais State, Brazil) has four different litho-tectonic domains imbricated by thrust faults with vergency to the São Francisco Craton. Sm/Nd isotopic studies were undertaken and the results show different model and metamorphic ages for the thrust sheets. Rocks from the lower thrust sheet yield a metamorphic age of 543 Ma while the upper thrust sheet has a metamorphic age of 581 Ma. The TDM model ages are similar for both thrust sheets, between 1.7 and 2.2 Ga. Because of their lithologic characteristics, the thrust sheets are interpreted as having been deposited in a distal continental platform environment, their main source being Paleoproterozoic rocks of the São Francisco Craton. The upper thrust sheet rocks presents a metamorphism age of 612 Ma and a bimodal distribution of TDM model ages between 1.3 and 1.9 - 2.0 Ga, respectively. The lithologic and isotopic characteristics of this thrust sheet the rocks are interpreted as a result of deposition on a continental slope or oceanic floor environment, with mixed contributions from Paleo - and Mesoproterozoic rocks of the São Francisco Craton. In spite of the small number of analyzed samples and the uncertainties inherent to the Sm/Nd method the metamorphisms are not considered to be synchronous in the different thrust sheets. This is to be expected in a thrust belt system, in which the more metamorphosed thrust sheets are juxtaposed to less metamorphosed ones.

Análises quantitativas aplicadas à seleção e acasalamento de búfalos na Amazônia Oriental

O trabalho aplica estudos de genética quantitativa aos registros de búfalos do Estado do Pará, gerando respostas auxiliares aos criadores para a seleção e acasalamento dos animais. A análise de pedigree para estudo da variabilidade genética nos rebanhos participantes do Programa de Melhoramento Genético foi estimada por meio dos cálculos dos parâmetros baseados na probabilidade de origem de gene, coeficiente de endogamia, parentesco e intervalo médio entre gerações, pelo software PEDIG®; do número efetivo de fundadores (Nfun), número efetivo de ancestrais (Na) e intervalo de gerações pelo software PROB_ORIG.exe presente no pacote PEDIG®; do número efetivo de genomas remanescentes (Ng), calculado pelo software SEGREG.exe. Foram calculadas as estatísticas descritivas, a análise de variância e realizado o teste de Normalidade de Shapiro-Wilk por meio do pacote estatístico Statistical Analisys System. As estimativas de herdabilidade para a característica Peso ao Nascer (PN) foram obtidas por meio de inferência Bayesiana pelo programa GIBBS2F90.exe. Os valores genéticos foram obtidos por meio do programa BLUPF90.exe e a regressão das Diferenças Esperadas na Progênie sobre o ano de nascimento foi realizada pelo Excel for Windows para obtenção da tendência genética do PN. O Nfun foi igual a 28,6, o Na igual a 22,8, o Ng igual a 11,2, a razão Nfun/Na foi 1,25, indicando a diminuição do número de reprodutores ao longo dos períodos e a razão Ng/Nfun foi de 0,39. Apesar do intervalo de gerações de 12,5 anos, o número efetivo de gerações foi próximo a cinco. O número total de animais estudados considerados endogâmicos foi 33,4%, sendo a máxima encontrada de 40,8%, a média da endogamia entre os animais endogâmicos foi 10,4%, e o valor médio da endogamia no arquivo total foi 3,5%. O PN de bezerros bubalinos apresentou média e desvio padrão de 36,6 ± 4,7 kg. A característica PN não apresentou distribuição Normal, com valor de W=0,976271 e Pbimodal com a primeira moda próxima a 0,10 e a segunda próxima a 0,30; a materna apresentou-se trimodal, com picos bem próximos ao valor de 0,15 e outro menos evidente próximo a 0,20. A tendência genética do PN mostrou-se negativa (-0,008kg/ano), porém próxima a zero, ainda que a tendência fenotípica tenha sido positiva (0,156kg/ano). A adoção de acasalamentos otimizados com controle de parentesco seria uma saída para controlar endogamia e, consequentemente, a perda de variabilidade genética, que deve ser trabalhada com base nas estimativas de herdabilidade direta e materna.

Variabilidade genética do peso ao nascer e seleção para crescimento em bubalinos do Estado do Pará, Brasil

O peso ao nascer constitui característica produtiva de elevada importância zootécnica, devido à sua relação com a taxa de sobrevivência à desmama e com os pesos nas demais fases de desenvolvimento do animal, quer seja para a produção de carne, leite ou em animais que se destinam à reprodução. O objetivo deste trabalho foi obter estimativas de herdabilidade e tendências fenotípicas e genéticas do peso ao nascer, em bubalinos do Estado do Pará, Brasil. Foram calculadas as estatísticas descritivas e realizado o teste de Normalidade de Shapiro-Wilk por meio do pacote estatístico Statistical Analisys System. As estimativas de herdabilidade foram obtidas por inferência Bayesiana. O peso ao nascer apresentou média de 36,6 kg. O modelo de análise considerou como fixos os efeitos de sexo, ano de nascimento e composição racial do animal e como efeitos aleatórios animal, efeito materno e residual. A distribuição da herdabilidade direta apresentou-se platicúrtica (achatada) e com maior assimetria, tendo uma distribuição bimodal com a primeira moda próxima a 0,10 e a segunda próxima a 0,30; a materna apresentou-se trimodal, com picos bem próximos a 0,15 e outro menos evidente próximo a 0,20. A tendência genética direta do peso ao nascer mostrou-se negativa (-0,03kg ano-1) e a tendência genética materna próxima à zero (0,001 kg ano-1), ainda que a tendência fenotípica tenha sido positiva (0,156kg ano-1). Existe variabilidade genética possível de ser trabalhada em um programa de melhoramento, no entanto, pouco foi feito quanto à seleção para crescimento em búfalos no Estado do Pará.

Estudos isotópicos e de inclusões fluidas no depósito central do campo mineralizado do Cuiú-Cuiú, província aurífera do Tapajós, estado do Pará

Central é um depósito aurífero do campo mineralizado do Cuiú-Cuiú, Província Aurífera do Tapajós, Cráton Amazônico. A zona mineralizada está hospedada em falha e compreende 800m de comprimento na direção NW-SE, seguindo o trend regional da província Tapajós, com largura entre 50 e 70m e profundidade vertical de pelo menos 450m. A mineralização está hospedada em monzogranito datado em 1984±3 Ma e atribuído à Suíte Intrusiva Parauari. Os recursos auríferos preliminarmente definidos são de 18,6t de ouro. A alteração hidrotermal é predominantemente fissural. Sericitização, cloritização, silicificação, carbonatação e sulfetação foram os tipos de alteração identificados. Pirita é o sulfeto principal e os demais sulfetos (calcopirita, esfalerita e galena) estão em fraturas ou nas bordas da pirita. O ouro preenche fraturas da pirita e análises semi-quantitativas detectaram Ag associada ao ouro. Foram identificados três tipos de inclusões fluidas hospedados em veios e vênulas de quartzo. O tipo 1 é o menos abundante e consiste em inclusões fluidas compostas por uma (CO_2vapor) ou duas fases (CO_2liq-CO_2vapor), o tipo 2 tem abundância intermediária e é formado por inclusões fluidas compostas por duas (H₂O_liq-CO_2liq) ou três fases (H₂O_liq-CO_2liq-CO_2vapor) e o tipo 3 é o mais abundante e consiste em inclusões fluidas compostas por duas fases (H₂O_liq- H₂Ovapor). O CO₂ representa o volátil nas inclusões com CO₂ e essas (tipo 1 e 2) foram geradas pelo processo de separação de fases oriundo de um fluido aquo-carbônico. A densidade global (0,33 - 0,80 g/cm³) e a salinidade (11,15 - 2,42 % em peso equivalente de NaCl) desse fluido são baixas a moderadas e a temperatura de homogeneização mostra um máximo em 340ºC. Quanto ao tipo 3, o NaCl é o principal sal, a densidade global está no intervalo de 0,65 a 1,11 g/cm³, a salinidade compreendida entre 1,16 e 13,3 % em peso equivalente de NaCl e a temperatura de homogeneização é bimodal, com picos em 120-140ºC e 180ºC. A composição isotópica das inclusões fluidas presentes no quartzo e do quartzo, calcita e clorita mostram valores de δ¹⁸O e δD de +7,8 a +13,6 ‰ e -15 a -35 ‰, respectivamente. Os valores de δ³⁴S na pirita são de +0,5 a +4,0 ‰ e δ¹³C na calcita e CO₂ de inclusões fluidas de -18 a -3,7 ‰. Os valores de δ¹⁸O_H2O e de δD_H2O no quartzo e inclusões fluidas, respectivamente, plotam no campo das águas metamórficas, com um desvio em direção à linha da água meteórica. Considerando a inexistência de evento metamórfico na região do Tapajós à época da mineralização, o sistema hidrotermal responsável pela mineralização no Central, inicialmente, deu-se a partir de fluidos aquo-carbônicos magmático-hidrotermais, exsolvidos por magma félsico relacionado com a fase mais tardia de evolução da Suíte Intrusiva Parauari. As inclusões aquo-carbônicas e carbônicas formaram-se nessa etapa, predominantemente em torno de 340°C. A contínua exsolução de fluido pelo magma levou ao empobrecimento em CO₂ nas fases mais tardias e, com o resfriamento do fluido, as inclusões aquosas passaram a predominar. A partir daí o sistema pode ter interagido com água meteórica, responsável pelo aprisionamento da maior parte das inclusões aquosas de mais baixa temperatura. É possível que parte das inclusões aquosas (as de maior temperatura) represente a mistura local dos fluidos de origens distintas. Essas observações e interpretações permitem classificar Central como um depósito de ouro magmático-hidrotermal relacionado à fase final da formação da Suíte Intrusiva Parauari.

Proveniência e idade do metamorfismo das rochas da Faixa Brasília, na Região de Tapira (SW de Minas Gerais)

A Faixa Brasília na região de Tapira, no SW do estado de Minas Gerais, exibe quatro domínios litotectônicos diferentes, imbricados através de falhas de empurrão, com vergência para o Cráton do São Francisco. Foram conduzidos estudos isotópicos através do método Sm/Nd, que revelam diferentes idades modelo e de metamorfismo para estas escamas. As rochas da escama inferior apresentam idade de metamorfismo de 543 Ma, enquanto a escama que a superpõem, apresentam idade de metamorfismo de 581 Ma. As idades modelo (TDM) são similares para as duas escamas, variando entre 1,7 e 2,2 Ga. Em função das características litológicas essas escamas são interpretadas como derivadas de rochas depositadas em plataforma continental distal, que tiveram como fonte principal rochas de idades paleoproterozóicas do Cráton do São Francisco. As rochas da escama superior apresentam idade de metamorfismo de 612 Ma e uma distribuição bimodal das idades modelo (TDM), 1,3 e 1,9 - 2,0 Ga. Em função das características litológicas e isotópicas as rochas dessas escamas são interpretadas como depositadas em ambiente de talude continental ou assoalho oceânico, tendo os sedimentos fonte mista, de idades paleo- e mesoproterozóicas do Cráton do São Francisco. Embora, com as limitações impostas tanto pelo pequeno número de amostras analisadas, quanto pelas incertezas do método Sm/Nd, interpreta-se que o metamorfismo não foi síncrono nas diferentes escamas. Isto é esperado em um sistema de cavalgamento, no qual as escamas mais metamórficas justapõem-se às escamas menos metamórficas.

Proveniência das rochas metassedimentares do Cinturão Araguaia com base em datações Pb-Pb em zircão e idades-modelo Sm-Nd

Este trabalho apresenta dados geocronológicos ²⁰⁷Pb/²⁰⁶Pb de grãos detríticos de zircão obtidos pelo método de evaporação de chumbo e idades-modelo Sm-Nd (T_DM) de rochas metassedimentares do Cinturão Araguaia, e discute as possíveis áreas-fonte dessas rochas, buscando investigar a história evolutiva deste cinturão no contexto da amalgamação do Gondwana. As datações em grãos detríticos de zircão de quartzitos da Formação Morro do Campo apontaram idades arqueanas (3,0-2,65 Ga) para o domínio norte (região de Xambioá) e, para o domínio sul (região de Paraíso do Tocantins), revelaram idades meso-neoproterozoicas (1,25-0,85 Ga) e, secundariamente, paleoproterozoicas (1,85-1,70 Ga), sugerindo a existência de áreas fontes distintas para os dois domínios. As idades-modelo Sm-Nd (T_DM) obtidas em metapelitos (ardósias, filitos, micaxistos) dos grupos Estrondo e Tocantins apresentaram distribuição bimodal com maior frequência de idades entre 2,1 e 1,4 Ga, com moda entre 1,7 e 1,6 Ga, e outras menos frequentes entre 2,7 e 2,4 Ga, sugerindo mistura de fontes de idade Paleoproterozoica (ou até Arqueana) com fontes mais jovens, provavelmente do Meso-Neoproterozoico. Os principais candidatos a fonte para as rochas do Cinturão Araguaia seriam os segmentos crustais situados a sudeste (Cráton São Francisco, Maciço de Goiás e Arco Magmático de Goiás). Toda a sucessão de rochas sedimentares da bacia oceânica Araguaia e rochas magmáticas associadas a estes segmentos foram transportados, posteriormente, em direção à margem oriental do Cráton Amazônico, durante a tectônica principal de estruturação do Cinturão Araguaia, resultante da amalgamação do supercontinente Gondwana.

Efeito de diferentes cargas orgânicas em cimentos resinosos experimentais

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

Male dimorphism of a neotropical arachnid: harem size, sneaker opportunities, and gonadal investment

Serracutisoma proximum is a harvestman with alternative male morphs. Large males use sexually dimorphic second legs in fights for the possession of territories on the vegetation, where females oviposit. Small males have short second legs and do not fight but rather sneak into the territories and copulate with egg-guarding females. We investigated the presence of male dimorphism across 10 populations of S. proximum, compared gonadal investment between male morphs, and assessed if the distribution of the sneakers is influenced by harem size. In all populations, there was male dimorphism, indicated by the bimodal distribution of the leg II length/body length. Gonadal investment did not differ between morphs and was not affected by male size, second leg length, and morph relative frequency in the populations. We found 361 territories, 90.0% containing 1 male, 9.7% containing 2 males (dyads), and 0.3% containing 3 males. The probability of encountering dyads increased with the number of females present in the territories. Moreover, the proportion of sneakers in territories containing dyads was higher than would be expected by chance. One possible reason for the ubiquity of alternative morphs in S. proximum could be the high mating opportunities experienced by sneakers in spatially structured populations with a resource defense polygyny system. Additionally, the high frequency of successful invasions by sneakers and hence the high sperm competition risk for both morphs may explain the similarity in gonadal investment between male morphs.

Monte Carlo simulations of Potts glasses

A complete understanding of the glass transition isstill a challenging problem. Some researchers attributeit to the (hypothetical) occurrence of a static phasetransition, others emphasize the dynamical transitionof mode coupling-theory from an ergodic to a non ergodicstate. A class of disordered spin models has been foundwhich unifies both scenarios. One of these models isthe p-state infinite range Potts glass with p>4, whichexhibits in the thermodynamic limit both a dynamicalphase transition at a temperature T_D, and a static oneat T_0 < T_D. In this model every spins interacts withall the others, irrespective of distance. Interactionsare taken from a Gaussian distribution.In order to understand better its behavior forfinite number N of spins and the approach to thethermodynamic limit, we have performed extensive MonteCarlo simulations of the p=10 Potts glass up to N=2560.The time-dependent spin-autocorrelation function C(t)shows strong finite size effects and it does not showa plateau even for temperatures around the dynamicalcritical temperature T_D. We show that the N-andT-dependence of the relaxation time for T > T_D can beunderstood by means of a dynamical finite size scalingAnsatz.The behavior in the spin glass phase down to atemperature T=0.7 (about 60% of the transitiontemperature) is studied. Well equilibratedconfigurations are obtained with the paralleltempering method, which is also useful for properlyestablishing static properties, such as the orderparameter distribution function P(q). Evidence is givenfor the compatibility with a one step replica symmetrybreaking scenario. The study of the cumulants of theorder parameter does not permit a reliable estimation ofthe static transition temperature. The autocorrelationfunction at low T exhibits a two-step decay, and ascaling behavior typical of supercooled liquids, thetime-temperature superposition principle, is observed. Inthis region the dynamics is governed by Arrheniusrelaxations, with barriers growing like N^{1/2}.We analyzed the single spin dynamics down to temperaturesmuch lower than the dynamical transition temperature. We found strong dynamical heterogeneities, which explainthe non-exponential character of the spin autocorrelationfunction. The spins seem to relax according to dynamicalclusters. The model in three dimensions tends to acquireferromagnetic order for equal concentration of ferro-and antiferromagnetic bonds. The ordering has differentcharacteristics from the pure ferromagnet. The spinglass susceptibility behaves like chi_{SG} proportionalto 1/T in the region where a spin glass is predicted toexist in mean-field. Also the analysis of the cumulantsis consistent with the absence of spin glass orderingat finite temperature. The dynamics shows multi-scalerelaxations if a bimodal distribution of bonds isused. We propose to understand it with a model based onthe local spin configuration. This is consistent with theabsence of plateaus if Gaussian interactions are used.

A day in the life of PubMed: analysis of a typical day's query log.

OBJECTIVE: To characterize PubMed usage over a typical day and compare it to previous studies of user behavior on Web search engines. DESIGN: We performed a lexical and semantic analysis of 2,689,166 queries issued on PubMed over 24 consecutive hours on a typical day. MEASUREMENTS: We measured the number of queries, number of distinct users, queries per user, terms per query, common terms, Boolean operator use, common phrases, result set size, MeSH categories, used semantic measurements to group queries into sessions, and studied the addition and removal of terms from consecutive queries to gauge search strategies. RESULTS: The size of the result sets from a sample of queries showed a bimodal distribution, with peaks at approximately 3 and 100 results, suggesting that a large group of queries was tightly focused and another was broad. Like Web search engine sessions, most PubMed sessions consisted of a single query. However, PubMed queries contained more terms. CONCLUSION: PubMed's usage profile should be considered when educating users, building user interfaces, and developing future biomedical information retrieval systems.

Dynamics of a minimal model of interlocked positive and negative feedback loops of transcriptional regulation by cAMP-response element binding proteins.

cAMP-response element binding (CREB) proteins are involved in transcriptional regulation in a number of cellular processes (e.g., neural plasticity and circadian rhythms). The CREB family contains activators and repressors that may interact through positive and negative feedback loops. These loops can be generated by auto- and cross-regulation of expression of CREB proteins, via CRE elements in or near their genes. Experiments suggest that such feedback loops may operate in several systems (e.g., Aplysia and rat). To understand the functional implications of such feedback loops, which are interlocked via cross-regulation of transcription, a minimal model with a positive and negative loop was developed and investigated using bifurcation analysis. Bifurcation analysis revealed diverse nonlinear dynamics (e.g., bistability and oscillations). The stability of steady states or oscillations could be changed by time delays in the synthesis of the activator (CREB1) or the repressor (CREB2). Investigation of stochastic fluctuations due to small numbers of molecules of CREB1 and CREB2 revealed a bimodal distribution of CREB molecules in the bistability region. The robustness of the stable HIGH and LOW states of CREB expression to stochastic noise differs, and a critical number of molecules was required to sustain the HIGH state for days or longer. Increasing positive feedback or decreasing negative feedback also increased the lifetime of the HIGH state, and persistence of this state may correlate with long-term memory formation. A critical number of molecules was also required to sustain robust oscillations of CREB expression. If a steady state was near a deterministic Hopf bifurcation point, stochastic resonance could induce oscillations. This comparative analysis of deterministic and stochastic dynamics not only provides insights into the possible dynamics of CREB regulatory motifs, but also demonstrates a framework for understanding other regulatory processes with similar network architecture.