利用非对称核物质状态方程对中子星的质量和半径的研究

在温度、密度及同位旋相关的核物质状态方程的基础上 ,通过求解Tol man Oppenheimer Volkoff方程得到了中子星的质量与中心密度的关系 ,发现随着中心密度的变化 ,中子星存在一个最大质量 .同时计算结果表明 ,中子星的最大质量与核物质状态方程的不可压缩系数、有效质量及对称能强度系数等密切相关 .对中子星半径的研究表明 ,较硬的核物质状态方程给出的中子星半径较大 ,而且较大的对称能强度系数和较大的核子有效质量也会给出较大的中子星半径

机器人规划与编程系统的研究

机器人的程序设计问题是智能机器人研究的重要方面。也是自动程序设计的一个重要方面。给定一个机器人的任务描述。应该能够得一个完整的程序代码（用某种程序设计语言书写）。本文描述了一个这样的系统－LRPS。LRPS用一种比较简单的任务描述语言TOL（Task-Oriented Language）来接收用户的任务描述，然后经过分析。规划，最后生成一段用VAL语言编写的程序代码，系统能够给出机器人的宏动作序列－－机器人规划。并能对若干知识库进行操作。在规划器中采用了一种新的称为插入法的方法来进行规划，整个系统在IBM－PC机上用PASCAL语言实现。

ELISA com MSP5 recombinante truncada para detecção de anticorpos contra Anaplasma marginale em bovinos.

Os objetivos buscados pelos autores neste estudo foram produzir e solubilizar a proteína MSP5 recombinante truncada de Anaplasma marginale e avaliar seu desempenho em um ensaio de imunoadsorção enzimática indireto para detecção de anticorpos contra a riquétsia. O gene msp5, exceto a região N-terminal hidrofóbica, foi amplificado por reação em cadeia da polimerase, clonado em plasmídeo pTrcHis-TOPO e expresso em Escherichia coli. A solubilização da proteína recombinante foi avaliada em diferentes pHs e concentrações de uréia. A sensibilidade e a especificidade do ensaio foram avaliados testando-se 66 soros de animais infectados experimentalmente com A. marginale e 96 soros negativos, com o estado de infecção desses animais confirmado por reação em cadeia da polimerase. Um total de 1.666 amostras de soros bovinos, provenientes do Brasil - Rio Grande do Sul (73), Mato Grosso do Sul (91), Pernambuco (86), Bahia (314) e Minas Gerais (267), assim como do Uruguai (32) e Costa Rica (803) foram testadas nos ELISAs com MSP5 truncada e com MSP1a recombinantes, e a concordância entre os dois testes foi avaliada. O ELISA indireto com MSP5 truncada foi capaz de detectar animais infectados com 96,97% de sensibilidade e 100% de especificidade. Nos animais infectados experimentalmente, o ELISA detectou anticorpos do 12o dia após a inoculação (DPI) até o último dia de observação (37o DPI). Os ELISAs para MSP5 e MSP1a apresentaram concordância de 95,67%, com índice kappa de 0,81. Os resultados discordantes apresentaram uma diferença significativa (P < 0,001). Anticorpos contra A. marginale foram detectados em animais de todas asregiões estudadas. O ELISA com MSP5 recombinante truncada apresentou bom desempenho na detecção de anticorpos contra A. marginale, com alta sensibilidade e especificidade, representando uma importante ferramenta para o diagnóstico da anaplasmose bovina em estudos epidemiológicos.

Qualidade na extração plasmidial de Bacillus thuringiensis com diferentes meios de cultura.

2009

C 171 INST-D 2013. 352 Aprendices, herramientas de trabajo y muestras de prototipos de talla en carbón.

35 fotografías a color.

Phylotastic! Making tree-of-life knowledge accessible, reusable and convenient.

BACKGROUND: Scientists rarely reuse expert knowledge of phylogeny, in spite of years of effort to assemble a great "Tree of Life" (ToL). A notable exception involves the use of Phylomatic, which provides tools to generate custom phylogenies from a large, pre-computed, expert phylogeny of plant taxa. This suggests great potential for a more generalized system that, starting with a query consisting of a list of any known species, would rectify non-standard names, identify expert phylogenies containing the implicated taxa, prune away unneeded parts, and supply branch lengths and annotations, resulting in a custom phylogeny suited to the user's needs. Such a system could become a sustainable community resource if implemented as a distributed system of loosely coupled parts that interact through clearly defined interfaces. RESULTS: With the aim of building such a "phylotastic" system, the NESCent Hackathons, Interoperability, Phylogenies (HIP) working group recruited 2 dozen scientist-programmers to a weeklong programming hackathon in June 2012. During the hackathon (and a three-month follow-up period), 5 teams produced designs, implementations, documentation, presentations, and tests including: (1) a generalized scheme for integrating components; (2) proof-of-concept pruners and controllers; (3) a meta-API for taxonomic name resolution services; (4) a system for storing, finding, and retrieving phylogenies using semantic web technologies for data exchange, storage, and querying; (5) an innovative new service, DateLife.org, which synthesizes pre-computed, time-calibrated phylogenies to assign ages to nodes; and (6) demonstration projects. These outcomes are accessible via a public code repository (GitHub.com), a website (http://www.phylotastic.org), and a server image. CONCLUSIONS: Approximately 9 person-months of effort (centered on a software development hackathon) resulted in the design and implementation of proof-of-concept software for 4 core phylotastic components, 3 controllers, and 3 end-user demonstration tools. While these products have substantial limitations, they suggest considerable potential for a distributed system that makes phylogenetic knowledge readily accessible in computable form. Widespread use of phylotastic systems will create an electronic marketplace for sharing phylogenetic knowledge that will spur innovation in other areas of the ToL enterprise, such as annotation of sources and methods and third-party methods of quality assessment.

Should governments use a declining discount rate in project analysis?

At a workshop held at Resources for the Future in September 2011, twelve of the authors were asked by the US Environmental Protection Agency (EPA) to provide advice on the principles to be used in discounting the benefits and costs of projects that affect future generations. Maureen L. Cropper chaired the workshop. Much of the discussion in this article is based on the authors' recommendations and advice presented at the workshop. © The Author 2014.

Development of an Arcellacean (testate lobose amoebae) based transfer function for sedimentary phosphorous in lakes.

Arcellacea (testate lobose amoebae) communities were assessed from 73 sediment-water interface samples collected from 33 lakes in urban and rural settings within the Greater Toronto Area (GTA), Ontario, Canada, as well as from forested control areas in the Lake Simcoe area, Algonquin Park and eastern Ontario. The results were used to: (1) develop a statistically rigorous arcellacean-based training set for sedimentary phosphorus (Olsen P (OP)) loading; and (2) derive a transfer function to reconstruct OP levels during the post-European settlement era (AD1870s onward) using a chronologically well-constrained core from Haynes Lake on the environmentally sensitive Oak Ridges Moraine, within the GTA. Ordination analysis indicated that OP most influenced arcellacean assemblages, explaining 6.5% (p < 0.005) of total variance. An improved training set where the influence of other important environmental variables (e.g. total organic carbon, total nitrogen, Mg) was reduced, comprised 40 samples from 31 lakes, and was used to construct a transfer function for lacustrine arcellaceans for sedimentary phosphorus (Olsen P) using tolerance downweighted weighted averaging (WA-Tol) with inverse deshrinking (RMSEPjack-77pp; r2jack = 0.68). The inferred reconstruction indicates that OP levels remained near pre-settlement background levels from settlement in the late AD 1970s through to the early AD 1970s. Since OP runoff from both forests and pasture is minimal, early agricultural land use within the lake catchment was as most likely pasture and/or was used to grow perennial crops such as Timothy-grass for hay. A significant increase in inferred OP concentration beginning ~ AD 1972 may have been related to a change in crops (e.g. corn production) in the catchment resulting in more runoff, and the introduction of chemical fertilizers. A dramatic decline in OP after ~ AD 1985 probably corresponds to a reduction in chemical fertilizer use related to advances in agronomy, which permitted a more precise control over required fertilizer application. Another significant increase in OP levels after ~ AD 1995 may have been related to the construction of a large golf course upslope and immediately to the north of Haynes Lake in AD 1993, where significant fertilizer use is required to maintain the fairways. These results demonstrate that arcellaceans have great potential for reconstructing lake water geochemistry and will complement other proxies (e.g. diatoms) in paleolimnological research.

Defective O-antigen polymerization in tolA and pal mutants of Escherichia coli in response to extracytoplasmic stress

We have previously shown that the TolA protein is required for the correct surface expression of the Escherichia coli O7 antigen lipopolysaccharide (LPS). In this work, delta tolA and delta pal mutants of E. coli K-12 W3110 were transformed with pMF19 (encoding a rhamnosyltransferase that reconstitutes the expression of O16-specific LPS), pWQ5 (encoding the Klebsiella pneumoniae O1 LPS gene cluster), or pWQ802 (encoding the genes necessary for the synthesis of Salmonella enterica O:54). Both DeltatolA and delta pal mutants exhibited reduced surface expression of O16 LPS as compared to parental W3110, but no significant differences were observed in the expression of K. pneumoniae O1 LPS and S. enterica O:54 LPS. Therefore, TolA and Pal are required for the correct surface expression of O antigens that are assembled in a wzy (polymerase)-dependent manner (like those of E. coli O7 and O16) but not for O antigens assembled by wzy-independent pathways (like K. pneumoniae O1 and S. enterica O:54). Furthermore, we show that the reduced surface expression of O16 LPS in delta tolA and delta pal mutants was associated with a partial defect in O-antigen polymerization and it was corrected by complementation with intact tolA and pal genes, respectively. Using derivatives of W3110 delta tolA and W3110 delta pal containing lacZ reporter fusions to fkpA and degP, we also demonstrate that the RpoE-mediated extracytoplasmic stress response is upregulated in these mutants. Moreover, an altered O16 polymerization was also detected under conditions that stimulate RpoE-mediated extracytoplasmic stress responses in tol+ and pal+ genetic backgrounds. A Wzy derivative with an epitope tag at the C-terminal end of the protein was stable in all the mutants, ruling out stress-mediated proteolysis of Wzy. We conclude that the absence of TolA and Pal elicits a sustained extracytoplasmic stress response that in turn reduces O-antigen polymerization but does not affect the stability of the Wzy O-antigen polymerase.

Surface expression of O-specific lipopolysaccharide in Escherichia coli requires the function of the TolA protein

We investigated the involvement of Tol proteins in the surface expression of lipopolysaccharide (LPS). tolQ, -R, -A and -B mutants of Escherichia coli K-12, which do not form a complete LPS-containing O antigen, were transformed with the O7+ cosmid pJHCV32. The tolA and tolQ mutants showed reduced O7 LPS expression compared with the respective isogenic parent strains. No changes in O7 LPS expression were found in the other tol mutants. The O7-deficient phenotype in the tolQ and tolA mutants was complemented with a plasmid encoding the tolQRA operon, but not with a similar plasmid containing a frameshift mutation inactivating tolA. Therefore, the reduction in O7 LPS was attributed to the lack of a functional tolA gene, caused either by a direct mutation of this gene or by a polar effect on tolA gene expression exerted by the tolQ mutation. Reduced surface expression of O7 LPS was not caused by changes in lipid A-core structure or downregulation of the O7 LPS promoter. However, an abnormal accumulation of radiolabelled mannose was detected in the plasma membrane. As mannose is a sugar unique to the O7 subunit, this result suggested the presence of accumulated O7 LPS biosynthesis intermediates. Attempts to construct a tolA mutant in the E. coli O7 wild-type strain VW187 were unsuccessful, suggesting that this mutation is lethal. In contrast, a polar tolQ mutation affecting tolA expression in VW187 caused slow growth rate and serum sensitivity in addition to reduced O7 LPS production. VW187 tolQ cells showed an elongated morphology and became permeable to the membrane-impermeable dye propidium iodide. All these phenotypes were corrected upon complementation with cloned tol genes but were not restored by complementation with the tolQRA operon containing the frameshift mutation in tolA. Our results demonstrate that the TolA protein plays a critical role in the surface expression of O antigen subunits by an as yet uncharacterized involvement in the processing of O antigen.

Efeitos da toxicidade por metais pesados em Rhizobium leguminosarum bv. trifolii: diversidade e resposta de população isoladas de uma mina de chumbo

Nas últimas décadas verificou-se um aumento da contaminação dos solos com metais pesados resultante de processos antropogénicos. As descargas de efluentes industriais, a actividade mineira e a aplicação de lamas residuais e de fertilizantes são as principais fontes de metais pesados. Em certas regiões, a acumulação destes elementos nos solos tem atingido níveis preocupantes para o equilíbrio dos ecossistemas. Vários estudos têm demonstrado que os metais influenciam os microrganismos afectando adversamente o seu crescimento, morfologia e actividades bioquímicas resultando num decréscimo da biomassa e diversidade. Entre os microrganismos do solo, as bactérias pertencentes ao género Rhizobium têm um elevado interesse científico, económico e ecológico devido à sua capacidade para fixar azoto. Deste modo, o trabalho desenvolvido ao longo desta tese incidiu sobre o efeito da toxicidade imposta pelos metais nas bactérias fixadoras de azoto, em particular em Rhizobium leguminosarum bv. trifolii e teve como principais objectivos: determinar o efeito dos metais pesados na sobrevivência e na capacidade de fixar azoto dos isolados de rizóbio; avaliar a influência dos metais na diversidade das populações de rizóbio isoladas de solos contaminados; determinar os níveis de tolerância do rizóbio a diferentes metais e analisar a resposta ao stresse oxidativo imposto pelo cádmio. A Mina do Braçal foi o local de estudo escolhido uma vez que os seus solos estão muito contaminados com metais em resultado da extracção de minério durante mais de 100 anos. Foram escolhidos 3 solos com diferentes graus de contaminação, o solo BC com concentrações reduzidas de metais, escolhido por estar numa zona já fora da mina e designado por solo controlo e os solos BD e BA considerados medianamente e muito contaminados, respectivamente. O Pb e o Cd foram os metais predominantes nestes solos, assim como o metalóide As, cujas concentrações ultrapassaram largamente os limites previstos na lei. Sendo as enzimas do solo boas indicadoras da qualidade do mesmo, foi determinada a actividade de algumas como a desidrogenase (DHA) e a catalase (CAT). Ambas as enzimas correlacionaramse negativamente com as concentrações de metais nos solos. A dimensão das populações indígenas de rizóbio nos solos contaminados (BD e BA) foi bastante baixa, 9,1 bactérias g-1 de solo e 7,3 bactérias g-1 de solo, respectivamente, quando em comparação com a população do solo BC (4,24x104 bactérias g-1 de solo). Estes resultados parecem estar relacionados com o elevado conteúdo em metais e com o pH ácido dos solos. A capacidade simbiótica também foi afectada pela presença de metais, uma vez que os isolados originários do solo BD mostraram menor capacidade em fixar azoto do que os isolados do solo controlo. A diversidade das populações de rizóbio foi determinada com recurso à análise dos perfis de plasmídeos, perfis de REP e ERIC-PCR de DNA genómico e perfis de proteínas e lipopolissacarídeos. No conjunto dos 35 isolados analisados foram identificados 11 plasmídeos com pesos moleculares entre 669 kb e 56 kb. Embora a incidência de plasmídeos tenha sido superior nos isolados do solo BC verificou-se maior diversidade plasmídica na população isolada do solo BD. Resultados similares foram obtidos com os perfis de REP e ERIC-PCR e perfis de proteínas, que indicaram maior diversidade nas populações dos solos contaminados (BD e BA), contrariamente ao verificado por outros autores. O grau de tolerância aos metais pesados e ao arsénio dos vários isolados testados dependeu do metal e do local de origem. No geral, os isolados do solo BD mostraram maior tolerância aos metais do que os isolados do solo controlo, o que está de acordo com o esperado uma vez que geralmente as populações dos locais contaminados são mais tolerantes. Contudo, os isolados do local mais contaminado (BA) foram muito tolerantes apenas ao chumbo mostrando-se sensíveis aos restantes metais. A inoculação dos solos BC, BD e BA após irradiação com estirpes seleccionadas de rizóbio permitiu avaliar a sua sobrevivência ao longo de 12 meses em condições mais realistas. Verificou-se que após um decréscimo inicial, os isolados inoculados no solo BC conseguiram recuperar a dimensão das suas populações para números similares aos inicialmente introduzidos, contrariamente ao verificado no solo BD onde o número de rizóbios decresceu ao longo dos 12 meses. As condições adversas do solo BA apenas permitiram a sobrevivência de 4 isolados até aos 3 meses e apenas dois deles conseguiram sobreviver após 12 meses, designadamente C 3-1 e A 17-3. Estes isolados possuem um plasmídeo de 669 kb que poderá estar na base da sobrevivência destas estirpes. Por outro lado, o último isolado é originário do solo contaminado e por isso estará também mais adaptado a sobreviver às elevadas concentrações de Pb existentes no solo BA. Por fim, constatou-se que o cádmio, um dos metais presente em concentrações mais elevadas nos solos em estudo, é um indutor de stresse oxidativo nos isolados de rizóbio menos tolerantes o que foi confirmado pelo aumento de ROS e danos celulares ao nível dos lípidos.

Mechanical cell lysis technique for plasmid recovery

Dissertação de Mestrado, Engenharia Biológica, Faculdade de Engenharia de Recursos Naturais, Universidade do Algarve, 2008

Desenvolvimento de vectores não virais para terapia génica

Dissertação de mest., Ciências Biomédicas, Faculdade de Ciências e Tecnologia, Univ. do Algarve, 2011

Identification of genes regulated by mir-363*, a regulator of bone marrow endothelial cell properties

As células estaminais hematopoiéticas residem na medula óssea e possuem capacidade para se auto-renovar e dar origem a todos os tipos de células sanguíneas. O endotélio da medula óssea é constituído por células endoteliais de medula óssea (BMEC) e compreende dois nichos com funções distintas: o nicho osteoblástico e o nicho vascular. O nicho osteoblásctico proporciona condições para a quiescência de células estaminais hematopoiéticas, enquanto no nicho vascular ocorre proliferação e diferenciação das mesmas. Quando ocorre um desequilíbrio na expressão de genes que codificam para proteínas envolvidas na mobilização de células do nicho osteoblástico para o nicho vascular – factores angiócrinos – ocorre uma desestabilização do microambiente medular, que se pode traduzir num processo tumoral. Os microRNAs (miRNAs) são uma classe de RNAs não codificantes, de cadeia simples, que regula a expressão génica. Os miRNAs são sequências endógenas de RNA que possuem entre 19 e 25 nucleótidos de tamanho. Os miRNAs são reguladores da expressão genica, induzindo o silenciamento a nível da pós-transcrição, através da sua ligação com uma sequência específica para a qual possuem afinidade, na região 3’ não traduzida (3’ UTR) dos seus mRNA alvo, conduzindo à inibição da tradução ou à sua degradação. Os miRNAs estão envolvidos na regulação de genes de diversas vias afectando processos fundamentais como hematopoiese, apoptose, proliferação celular e tumorigénese. Os níveis de expressão dos miRNAs estão alterados no cancro, podendo actuar directamente como supressores de tumor ou como oncogenes, sendo neste caso denominados de oncomirs. Os perfis dos níveis de expressão de vários miRNAs foram estudados, tendo-se verificado que se alteram durante o processo de carcinogénese, podendo actuar directamente como supressores de tumor ou como oncogenes, sendo neste caso denominados de oncomirs. Apesar do miR-363* estar envolvido na regulação da expressão de genes que regulam propriedades das células endoteliais e medula óssea, os genes sobre os quais exerce a sua função ainda não foram identificados.O objectivo do presente estudo é a identificação dos genes directamente regulados pelo miR-363* (genes alvo) e a sua relevância para a disfunção medular e a sua caracterização nos síndromes mielodisplásicos. A estratégia usada baseou-se na redução ou aumento forçados dos níveis de miR-363* em células endoteliais e subsequente análise da expressão génica através de microarrays de cDNA do genoma humano. A redução do miR-363* vai implicar o aumento da expressão dos seus genes alvo, assim como o aumento dos níveis do miR-363* vai induzir a degradação e consequente redução dos seus genes alvos. A intersecção dos dados gerados através do estudo da expressão com bases de dados que possuem algoritmos para previsão de genes alvo directos dos miRNAs (miRBase e MicroCosm Targets) permitiu restringir os genes a analisar a sete genes, nomeadamente BST1, ESAM, FCER1G, IKBKG, SELE, THBS3 e TIMP1. A interacção directa destes candidatos a alvos directos do miR-363* foi posteriormente validada. Para tal, as 3’UTR dos genes foram clonadas num vector que contém o gene da luciferase. Uma vez as clonagens realizadas, efectuaram-se ensaios funcionais em células endoteliais, nomeadamente HUVEC, nas quais se co-transfectaram os vectores gerados, anti-miRs ou pre-miRs (para diminuir ou aumentar o nível de miRNA) e o plasmídeo controlo da Renilla para normalização dos ensaios de luciferase. A variação da luminescência obtida em presença do aumento ou redução do miR-363* deu uma forte indicação da regulação directa do miR-363* nesses alvos. No entanto, a confirmação desta interacção directa foi efectuada através de ensaios de mutagénese, nos quais de induziram mutações na 3’UTR nos locais de ligação do miRNA, seguidos dos ensaios funcionais como acima descritos. Esta estratégia sugere que o TIMP1, inibidor da metaloprotease-9 (MMP-9), é regulado directamente pelo miR-363*. Adicionalmente, os níveis de expressão dos alvos directos do miR-363* foram estudados em 17 amostras de aspirados de medula óssea de doentes com síndromes mielodisplásicos. Os síndromes mielodisplásicos são caracterizados como um grupo heterogéneo de condições, que apresentam citopenias (produção deficiente de eritrócitos, leucócitos e/ou megacariócitos) e medula óssea displástica e hipercelular. A escalonagem dos doentes foi feita de acordo com o sistema de prognóstico IPSS elaborado pela Organização Mundial de Saúde, e que consiste numa tabela de risco de progressão de síndromes mielodisplásicos para leucemia mielóide aguda (LMA) e que agrupa os doentes em baixo risco – que compreende os níveis baixo e intermédio 1 – e em alto risco – que compreende os níveis intermédio 2 e alto. Dos genes regulados pelo miR-363*, o destacam-se o TIMP1, estando aumentando em doentes com mau prognóstico, e o THBS3 que apresenta um aumento nos doentes com prognóstico intermédio. Em suma, os estudos realizados permitiram a identificação de genes regulados pelo miR-363* e contribuiram para o conhecimento de como o miR-363* contribui para a disfunção medular, particularmente em síndromes mielodisplásicos, pela desregulação das propriedades endoteliais.