Ultraviolet signals in birds are special

Recent behavioural experiments have shown that birds use ultraviolet (UV)-reflective and fluorescent plumage as cues in mate choice. It remains controversial, however, whether such UV signals play a special role in sexual communication, or whether they are part of general plumage coloration. We use a comparative approach to test for a general association between sexual signalling and either UV-reflective or fluorescent plumage. Among the species surveyed, 72% have UV colours and there is a significant positive association between UV reflectance and courtship displays. Among parrots (Psittaciformes), 68% of surveyed species have fluorescent plumage, and again there is a strong positive association between courtship displays and fluorescence. These associations are not artefacts of the plumage used in courtship displays, being generally more 'colourful' because there is no association between display and colours lacking UV reflectance or fluorescence. Equally, these associations are not phylogenetic artefacts because all results remain unchanged when families or genera, rather than species, are used as independent data points. We also find that, in parrots, fluorescent plumage is usually found adjacent to UV-reflective plumage. Using a simple visual model to examine one parrot, the budgerigar Melopsittacus undulatus, we show that the juxtaposition of UV-reflective and fluorescent plumage leads to a 25-fold increase in chromatic contrast to the budgerigar's visual system. Taken together, these results suggest that signals based on UV contrast are of special importance in the context of active sexual displays. We review briefly six hypotheses on why this may be the case: suitability for short-range signalling; high contrast with backgrounds; invisibility to predators; exploitation of pre-existing sensory biases; advertisement of feather structure; and amplification of behavioural signals.

Faeces as a source of DNA for molecular studies in a threatened population of great bustards

With recent advances in molecular biology, it is now possible to use the trace amounts of DNA in faeces to non-invasively sample endangered species for genetic studies. A highly vulnerable population of approximately 100 great bustards (Otis tarda) exists in Morocco necessitating the use of non-invasive protocols to study their genetic structure. Here we report a reliable silica-based method to extract DNA from great bustard faeces. We found that successful extraction and amplification correlated strongly with faeces freshness and composition. We could not extract amplifiable DNA from 30% of our samples as they were dry or contained insect material. However 100% of our fresh faecal samples containing no obvious insect material worked, allowing us to assess the levels of genetic variation among 25 individuals using a 542 bp control region sequence. We were able to extract DNA from four out of five other avian species, demonstrating that faeces represents a suitable source of DNA for population genetics studies in a broad range of species.

Quantum theory of the far-off-resonance continuous-wave Raman laser: Heisenberg-Langevin approach

We present the quantum theory of the far-off-resonance continuous-wave Raman laser using the Heisenberg-Langevin approach. We show that the simplified quantum Langevin equations for this system are mathematically identical to those of the nondegenerate optical parametric oscillator in the time domain with the following associations: pump pump, Stokes signal, and Raman coherence idler. We derive analytical results for both the steady-state behavior and the time-dependent noise spectra, using standard linearization procedures. In the semiclassical limit, these results match with previous purely semiclassical treatments, which yield excellent agreement with experimental observations. The analytical time-dependent results predict perfect photon statistics conversion from the pump to the Stokes and nonclassical behavior under certain operational conditions.

Prospecção de toxicidade de fungicidas por análises macroscópicas, microscópicas e moleculares em Allium cepa

Apesar dos benefícios econômicos dos agrotóxicos para a agricultura, os efeitos negativos à saúde humana e ao meio ambiente são questionados. Dentre os agroquímicos que são usados na agricultura, destacam-se os fungicidas, que são utilizados em grande quantidade nas lavouras para controle de doenças. Com intuito de verificar os danos ocasionados por esses compostos, diversos métodos de avaliação têm sido utilizados na análise de toxicidade e mutagenicidade dos agrotóxicos. As análises macroscópicas (germinação e crescimento radicular) e microscópicas (índice mitótico, aberrações cromossômicas e nucleares) são importantes na determinação da toxicidade de compostos lançados ao meio ambiente, porque permite averiguar danos na germinação, no desenvolvimento da plântula e no ciclo celular. No entanto, para melhor compreensão dos mecanismos moleculares da mutação e de seus efeitos sobre a população exposta à contaminação ambiental, os marcadores moleculares oferecem perspectivas, por medir o efeito direto da exposição sobre o DNA. O objetivo do trabalho foi avaliar o potencial tóxico dos fungicidas por análises macroscópicas, microscópicas e moleculares em Allium cepa. Os resultados indicam redução nos parâmetros de germinação, crescimento radicular e índice mitótico nas maiores concentrações para os princípios ativos difenoconazol, tebuconazol, procimidona e iprodiona, quando comparados ao controle negativo, mostrando que os princípios apresentaram efeito genotóxico, citotóxico, fitotóxico para as raízes de Allium cepa pela alta frequência de aberrações cromossômicas, nucleares e redução do índice mitótico. Os resultados moleculares indicaram mudança no perfil de amplificação dos primers SSR (Sequência Simples Repetitiva) e o ISSR (Inter Sequência Simples Repetitiva), após a exposição do Allium cepa aos princípios ativos, incluindo alterações na perda, ganho e mudança na intensidade de banda. A perda e o ganho de bandas aconteceram à medida que aumentou a concentração dos princípios ativos. O método de agrupamento e as distâncias e dissimilaridades mostraram relação de dose-dependência, pois conseguiu separar as maiores concentrações do controle negativo para os princípios ativos no ISSR e SSR, com exceção dos princípios procimidona e iprodiona no SSR. Esses dados indicam que possui relação entre as análises utilizadas, sendo indicadores confiáveis para detectar alterações por substâncias químicas. Os marcadores moleculares ISSR e SSR são ferramentas eficientes em avaliar alterações ocasionadas no DNA por fungicidas podendo ser utilizada em estudos de toxicidade.

Satisfação com a prótese auditiva na vida diária em usuários do Sistema de Saúde do Exército

O objetivo deste estudo foi investigar o nível de satisfação com a prótese auditiva na vida diária em usuários do Sistema de Saúde do Exército e fatores associados. Foram selecionados adultos e idosos, usuários do convênio de saúde da 3ª Região Militar, que adquiriram prótese auditiva entre os anos de 1998 e 2003, para responderem ao questionário SADL (Satisfaction with Amplification in Daily Life). Foram excluídos do estudo indivíduos com idade inferior a 18 anos; que adquiriram a prótese auditiva há menos de 6 semanas; com grave limitação da capacidade de compreensão e expressão; e que não concordaram em participar da pesquisa. Os resultados mostraram que os pacientes estavam consideravelmente satisfeitos com o uso da prótese auditiva. Houve menor satisfação na subescala fatores negativos do SADL, especialmente em relação ao uso do telefone. Tiveram associação com a satisfação fatores ligados à pessoa e, principalmente, à reabilitação auditiva. Os dados mostraram que, além da seleção da prótese tecnicamente mais adequada, tem fundamental importância a implantação de programas de reabilitação auditiva, com experiência domiciliar, orientações e aconselhamento, buscando que o paciente tenha expectativas realistas.

Identification of 'Ubá' mango tree zygotic and nucellar seedlings using ISSR markers

Polyembryonic seeds are characterized by the development of over one embryo in the same seed, which can be zygotic and nucellar. The objective of this work was to identify the genetic origin, whether zygotic or nucellar, of seedlings of polyembryonic seeds of 'Ubá' mango tree using ISSR markers, and relating them with the vigor of the seedlings. Thus, mangos were harvested in Visconde do Rio Branco (accession 102) and Ubá (accessions 112, 138, 152 and 159), whose seeds were germinated in plastic trays filled with washed sand. Fifty days after sowing, seedlings from five seeds of each one of the accessions 102, 112, 138, 159 and from 10 seeds of the accession 152, were analyzed. These sseedlings were characterized and evaluated for plant height, stem circumference and mass of fresh aerial part and the most vigorous seedling was the one displaying at least two of these traits higher than the other seedlings from seed. Leaves were collected for genomic DNA extraction, which was amplified using seven ISSR primers previously selected based on the amplification profile and considering the number and resolution of fragments. Zygotic seedlings were found in 18 seeds, which were the most vigorous in six seeds. The results evidenced the existence of genetic variability in orchards using seedlings grown from seeds, because the farmer usually uses the most vigorous ones, assuming that this is of nucellar origin. These results also indicate that the most vigorous seedling are not always nucellar, inasmuch as of 20% of the total seeds evaluated, the zygotic seedling was the most vigorous.

XRCC3 THR241MET polymorphism influence on nuclear buds frequency in exposed to formaldehyde

Formaldehyde (FA), also known as formalin, formal and methyl aldehydes, is a colorless, flammable, strong-smelling gas. It has an important application in embalming tissues and that result in exposures for workers in the pathology anatomy laboratories and mortuaries. Occupational exposure to FA has been shown to induce nasopharyngeal cancer and has been classified as carcinogenic to humans (group 1) on the basis of sufficient evidence in humans and sufficient evidence in experimental animals. Manifold in vitro studies clearly indicated that FA is genotoxic. FA induced various genotoxic effects in proliferating cultured mammalian cells. The cytokinesis-block micronucleus (CBMN) assay was originally developped as an ideal system form easuring micronucleus (MN), however it can also be used to measure nucleoplasmic bridges (NBP) and nuclear buds (NBUD). Over the past decade another unique mechanism of micronucleus formation, known as nuclear budding has emerged. NBUDS is considered as a marker of gene amplification and/or altered gene dosage because the nuclear budding process is the mechanism by which cells removed amplified and/excess DNA.

Stochastic effects in a seasonally forced epidemic model

The interplay of seasonality, the system's nonlinearities and intrinsic stochasticity, is studied for a seasonally forced susceptible-exposed-infective-recovered stochastic model. The model is explored in the parameter region that corresponds to childhood infectious diseases such as measles. The power spectrum of the stochastic fluctuations around the attractors of the deterministic system that describes the model in the thermodynamic limit is computed analytically and validated by stochastic simulations for large system sizes. Size effects are studied through additional simulations. Other effects such as switching between coexisting attractors induced by stochasticity often mentioned in the literature as playing an important role in the dynamics of childhood infectious diseases are also investigated. The main conclusion is that stochastic amplification, rather than these effects, is the key ingredient to understand the observed incidence patterns.

Estudo de dislipidemias familiares monogénicas raras

A dislipidemia é um distúrbio do perfil lipídico, seja por elevação ou diminuição de partículas lipídicas. O objetivo deste trabalho é fazer uma revisão dos casos com dislipidemia rara em estudo no Instituto Nacional de Saúde Doutor Ricardo Jorge, apresentando os dados clínicos e moleculares mais relevantes. O perfil lipídico foi determinado para cada caso índex e familiares e o estudo molecular dos genes envolvidos foi realizado por amplificação por PCR e sequenciação de Sanger. Foram estudados, ou está em curso o estudo, de 14 casos índex com os seguintes diagnósticos clínicos: Deficiência familiar em lipoproteína lípase (3), Lipodistrofia familiar parcial de Dunningan Tipo 2 (1), Deficiência em lípase ácida lisossomal (3), Abeta/hipobetalipoproteinemia (2), Deficiência em HDL (1), Hipertrigliceridemia autossómica recessiva (3), Sitosterolemia (1). O fenótipo clínico de cada caso índex é variável dependendo de cada condição. Foi encontrada a causa genética da doença em 8/14 doentes, estando os restantes ainda em estudo. Doentes com as várias dislipidemias raras apresentadas têm um risco acrescido de ter outras doenças graves como pancreatite, doença cardiovascular ou complicações neurológicas e devem, por esta razão, ser identificados o mais precocemente possível, de forma a minimizar ou prevenir os efeitos nefastos destas condições.

Accessing Planktothrix species diversity and associated toxins using quantitative real-time PCR in natural waters

Tese de Doutoramento em Biologia apresentada à Faculdade de Ciências da Universidade do Porto, 2015.

ITO/SiOx/Si optical sensor with internal gain

A visible/near-infrared optical sensor based on an ITO/SiOx/n-Si structure with internal gain is presented. This surface-barrier structure was fabricated by a low-temperature processing technique. The interface properties and carder transport were investigated from dark current-voltage and capacitance-voltage characteristics. Examination of the multiplication properties was performed under different light excitation and reverse bias conditions. The spectral and pulse response characteristics are analysed. The current amplification mechanism is interpreted by the control of electron current by the space charge of photogenerated holes near the SiOx/Si interface. The optical sensor output characteristics and some possible device applications are presented.

Photonics Active Filters Based on SiC Multi layer Structures: A Two Stage Active Circuit

Characteristics of tunable wavelength filters based on a-SiC:H multi-layered stacked cells are studied both theoretically and experimentally. Results show that the light-activated photonic device combines the demultiplexing operation with the simultaneous photodetection and self amplification of an optical signal. The sensor is a bias wavelength current-controlled device that make use of changes in the wavelength of the background to control the power delivered to the load, acting a photonic active filter. Its gain depends on the background wavelength that controls the electrical field profile across the device.

Associação entre polimorfismo inserção/delecção da enzima conversora da angiotensina na diabetes mellitus tipo 2: estudo da população portuguesa

A Diabetes mellitus tipo 2 (DM2) é uma patologia de etiologia múltipla à qual estão associados vários factores genéticos. A Enzima Conversora da Angiotensina (ECA) tem sido alvo de vários estudos pela sua relação com factores pró-inflamatórios, pró-oxidantes e pró-fibrose, sendo o polimorfismo de Inserção/Delecção o mais estudado. Neste contexto, o objectivo deste estudo é assim verificar a distribuição deste polimorfismo numa amostra de indivíduos de nacionalidade portuguesa e verificar a sua possível associação com a DM2. Para tal, foram analisadas 87 amostras (controlos n =24 e diabéticos n =63) de indivíduos de nacionalidade portuguesa. As amostras foram submetidas a um processo de extracção de ADN, sendo posteriormente amplificadas por Polymerase Chain Reaction e analisadas por eletroforese em gel de agarose a 1%. Observou-se uma prevalência de 8% (n=7) com genótipo I/I, 38% (n=33) com genótipo I/D e 54% (n=47) com genótipo D/D. A amostra em estudo demonstrou assim estar sob o equilíbrio Hardy-Weinberg. Observou-se também uma associação entre níveis mais elevados de glicemia e o genótipo I/I (p=0,019). Na análise da utilização de insulina no controlo dos níveis de glicemia na DM2, observou-se uma maior proporção de indivíduos com genótipo D/D. Este estudo demonstra a importância do investimento da caracterização genética em patologias metabólicas multifactoriais como a DM2.

Convex Total Variation Denoising of Poisson Fluorescence Confocal Images With Anisotropic Filtering

Fluorescence confocal microscopy (FCM) is now one of the most important tools in biomedicine research. In fact, it makes it possible to accurately study the dynamic processes occurring inside the cell and its nucleus by following the motion of fluorescent molecules over time. Due to the small amount of acquired radiation and the huge optical and electronics amplification, the FCM images are usually corrupted by a severe type of Poisson noise. This noise may be even more damaging when very low intensity incident radiation is used to avoid phototoxicity. In this paper, a Bayesian algorithm is proposed to remove the Poisson intensity dependent noise corrupting the FCM image sequences. The observations are organized in a 3-D tensor where each plane is one of the images acquired along the time of a cell nucleus using the fluorescence loss in photobleaching (FLIP) technique. The method removes simultaneously the noise by considering different spatial and temporal correlations. This is accomplished by using an anisotropic 3-D filter that may be separately tuned in space and in time dimensions. Tests using synthetic and real data are described and presented to illustrate the application of the algorithm. A comparison with several state-of-the-art algorithms is also presented.

Implementação da técnica Silver In Situ Hibridization para avaliação do status do gene EGFR em doentes com CPNPC

Avaliação do estado do gene Epidermal Growth Factor Receptor (EGFR), por Silver In Situ Hibridization (SISH), tem-se destacado como biomarcador preditivo na resposta à terapêutica. O principal objectivo foi optimizar a etapa de recuperação por calor da metodologia automatizada SISH Dual-Colour, em carcinomas pulmonares fixados em formol durante 24 e 72 horas. A optimização levou a um aumento da preservação do contorno nuclear e da intensidade e contraste dos sinais para os dois tempos de fixação, permitindo avaliar o estado do EGFR em 83,3% dos casos em estudo. A SISH Dual-Colour é uma alternativa para avaliar o estado do EGFR.