Variabilidade genética de Leishmania spp. circulantes entre seres humanos e cães e infecção de flebotomíneos em áreas endêmicas para as leishmanioses no Rio Grande do Norte

Leishmania infantum is the main etiologic agent of visceral leishmaniasis in the New World. The pattern of distribution of leishmaniasis has changed substantially and has presented an emerging profile within the periphery of the Large Urban Centers. Leishmania infection can compromise skin, mucosa and viscera. Only 10% of the individuals infected develop the disease and 90% of human infection is asymptomatic. The main factors involved in the development of the disease are the host immune response, the vector’s species and the parasite’s genetic content. The sequencing of Leishmania isolated seeks to increase the understanding of the symptoms of individuals. The aim of this study was to evaluate the genetic diversity of circulating Leishmania strains among humans, and symptomatic and asymptomatic, and dogs from endemic areas of Rio Grande do Norte State and analyze sandflies from endemic areas for cutaneous and visceral disease. The genetic variability was evaluated by the use of markers hsp70 , ITS1 and a whole genome sequencing was also carried out. The amplified hsp70 and ITS1 of samples were analyzed and assembled using a Phred / Phrap package. The dendograms were constructed using the same methodology, but adding 500 bootstraps, followed by inferences on the relationships between Leishmania variants. The sequences of the 20 Brazilian isolates were mapped to the reference genome L. infantum JPCM5, using the Bowtie2 program and the identification of 36 contigs. The information of the valid SNPs were used in the PCA. SNPs were visualized by Geneious 7.1 and IGV. The genome annotations were transferred to their respective chromosomes and displayed on Geneious. The matching sequences of all chromosomes were aligned using Mauve. The phylogenetic trees were calculated according to maximum likelihood and JTT models. Sandflies were analyzed by PCR for the identification of Leishmania infection, a blood meal source and GAPDH sand fly. As a result, hsp70 and ITS1 were not capable of identifying genetic variability among human isolates from symptomatic and asymptomatic, and dogs. The complete sequencing of the 20 Brazilian isolates revealed a strong similarity between the circulating Leishmania strains in Rio Grande do Norte. The isolates collected in the city of Natal from humans and canines remained grouped in all analyzes, suggesting that there is genotypic and geographic proximity among the isolates. The isolated samples in the 1990s had a higher genotypic diversity when compared to freshly isolated samples. All isolates presented 36 chromosomes with variable ploidy among them, no correlation was found between the number of amastina genes copies, gp63, A2 and SSG with such clinic forms. In general, we did not find correlation between symptomatic and asymptomatic clinical forms and the gene content of the Brazilian isolates of Leishmania. 34,28% of the sandflies collected in the upper west region were L. longipalpis and the main sources of blood meal were humans, dogs and chickens.

Avaliação das condições de precipitação do azul da Prússia sobre pó de grafite visando o desenvolvimento de eletrodos de pasta de carbono para a quantificação de nitrito

An amperometric FIA method for nitrite quantification based on nitrite electroreduction and employing a carbon paste electrode (CPE) chemically modified with iron hexacyanoferrate (HCF) as an amperometric detector was developed. The influence of experimental conditions on the preparation of the electrode materials was evaluated and the materials obtained in each study were used for the development of modified electrodes. The electrochemical sensors were prepared by a fast, simple, and inexpensive procedure, and the long-term performance of the electrodes were quite satisfactory as the stability was maintained over one year. HCF was an effective redox mediator for nitrite electroreduction in acidic media, allowing nitrite detection at +0.2 V vs. Ag/AgClsat, which is a potential free of possible interfering species that are normally present in food and water samples. The electrochemical cell used in the FIA system was similar to a batch injection analysis cell, enabling recirculation of the carrier solution. This is an attractive feature because it allows the use of a high flow rate (6 mL min-1) leading to high sensitivity and analysis speed, while keeping reagent consumption low. The proposed method had a detection limit of 9 μmol L-1 and was successfully employed for nitrite quantification in spiked water and sausage samples. The obtained results were in good agreement with those provided by the spectrophotometric official method. At a 95 % confidence level it was not observed statistical differences neither in nitrite content nor in the precision provided by both methods. The experimental conditions for the synthesis of HCF were optimized and the best electrode material was prepared by mixing FeCl3, K4[Fe(CN)6] and carbon powder subjected to an acid and thermal treatment (400 ºC), followed by ultrasonic agitation at 4 °C. This material was used to construct an electrode with improved analytical performance to reduce nitrite, which presented greater stability compared to HCF film electrodeposited on the EPC, showing that the preparation procedure of the electrode material is an effective strategy for the development of HCF modified electrodes.

Análise da variabilidade da marcha de indivíduos com comprometimento articular unilateral do quadril por meio de sensores inerciais

Data variability analysis has been the focus of a number of studies seeking to capture differences of patterns generated by biological systems. Although several studies related to gait employ the analysis of variability in their observations, we noticed a lack of such information for subjects with unilateral coxarthrosis undergoing total hip arthroplasty (THA). To tackle this deficiency of information, we conducted a study of the gait on a treadmill with10 healthy subjects (30.7 ± 6.75 years old) from G1 and 24 subjects (65 ± 8.5 years old) with unilateral THA from G2. Thus, by means of two inertial measurement units (IMUs) positioned in the pelvis, we have developed a detection method of the step and stride for calculating these intervals and extract the signal characteristics. The variability analysis (coefficient of variation) was performed, taking into consideration the extracted features and the step and stride times. The average and the 95% confidence interval estimate for the average of the step and stride times to each group were in agreement with literature. The mean coefficient of variation for the step and stride times was calculated and compared among groups by the Kruskal-Wallis test with 95% confidence interval. Each component X, Y and Z of the two IMUs (accelerometer, magnetometer and gyroscope) corresponded to a variable. The resultants of each sensor, the linear velocity (accelerometers) and the instantaneous angular displacement (gyroscopes) completed the set of variables. The characteristics were extracted from the signals of these variables to check the variability in the G1 and G2 groups . There were significant differences (p <0.05) between G1 and G2 for the average of the step and stride times. The variability of the step and stride, as well as the variability of all other evaluated characteristics were higher for the group G2 (p <0.05). The method proposed in this study proved to be suitable for the measuring of variability of biomechanical parameters related to the extracted features. All the extracted features categorized the groups. The G2 group showed greater variability, so it is possible that the age and the pathological condition of the hip both contributed to this result.

Environmental impacts of freshwater use and suspended solids in life cycle assessment

Perturbation of natural ecosystems, namely by increasing freshwater use and its degradative use, as well as topsoil erosion by water of land-use production systems, have been emerging as topics of high environmental concern. Freshwater use has become a focus of attention in the last few years for all stakeholders involved in the production of goods, mainly agro-industrial and forest-based products, which are freshwater-intensive consumers, requiring large inputs of green and blue water. This thesis presents a global review on the available Water Footprint Assessment and Life Cycle Assessment (LCA)-based methods for measuring and assessing the environmental relevance of freshwater resources use, based on a life cycle perspective. Using some of the available midpoint LCA-based methods, the freshwater use-related impacts of a Portuguese wine (white ‘vinho verde’) were assessed. However, the relevance of environmental green water has been neglected because of the absence of a comprehensive impact assessment method associated with green water flows. To overcome this constraint, this thesis helps to improve and enhance the LCA-based methods by providing a midpoint and spatially explicit Life Cycle Impact Assessment (LCIA) method for assessing impacts on terrestrial green water flow and addressing reductions in surface blue water production caused by reductions in surface runoff due to land-use production systems. The applicability of the proposed method is illustrated by a case study on Eucalyptus globulus conducted in Portugal, as the growth of short rotation forestry is largely dependent on local precipitation. Topsoil erosion by water has been characterised as one of the most upsetting problems for rivers. Because of this, this thesis also focuses on the ecosystem impacts caused by suspended solids (SS) from topsoil erosion that reach freshwater systems. A framework to conduct a spatially distributed SS delivery to freshwater streams and a fate and effect LCIA method to derive site-specific characterisation factors (CFs) for endpoint damage on aquatic ecosystem diversity, namely on algae, macrophyte, and macroinvertebrates organisms, were developed. The applicability of this framework, combined with the derived site-specific CFs, is shown by conducting a case study on E. globulus stands located in Portugal as an example of a land use based system. A spatially explicit LCA assessment was shown to be necessary, since the impacts associated with both green water flows and SS vary greatly as a function of spatial location.

ESTUDO DE IMPACTE AMBIENTAL DO ALQUEVA - CLIMA

A circulação atmosférica é fortemente influenciada pela superfície da Terra, reflectindo a estrutura espacial da orografia, das massas de água e da cobertura do solo. As heterogeneidades observadas na superfície do planeta são uma das razões da existência de energia disponível, a partir da qual se pode manter um ciclo de conversões de Energia e Entropia, que estão na base da circulação observada. Não quer isto dizer, no entanto, que qualquer alteração significativa e permanente da superfície se traduza necessariamente numa correspondente alteração climática. Na verdade, existem certos condicionamentos dinâmicos que favorecem o efeito das grandes e médias escalas horizontais, de tal modo que uma alteração intensa mas localizada no espaço pode ter um efeito desprezável, enquanto uma outra alteração mais ténue mas extensa pode ser muito mais significativa. O conceito de escala tem por isso um papel central na Meteorologia. Convencionalmente fala-se em quatro escalas distintas na dinâmica da Atmosfera - a Escala Planetária (dezenas de milhares de km), a Escala Sinóptica (milhares de km), a Mesoscala (dezenas de km) e a Microscala - verificando-se que as duas escalas intermédias têm um papel fundamental na definição do clima observado em cada local. Na latitude de Portugal, em particular, observa-se que os regimes de circulação médios e a precipitação são em grande medida condicionados pela escala sinóptica, especialmente no período de Inverno, em que ocorre a maior parte da precipitação sob a forma de precipitação frontal. No entanto é também bem conhecida a influência de circulações de mesoscala no estabelecimento de diferenciação climática entre locais relativamente próximos. Por outro lado, o valor local de diversos parâmetros atmosféricos é muitas vezes fortemente condicionado por condições que ocorrem numa escala horizontal ainda mais pequena, influenciando por exemplo a exposição ao Sol ou ao Vento com consequências, por vezes significativas, em termos de Temperatura. O empreendimento do Alqueva, dada a natureza das alterações introduzidas e a sua extensão horizontal, implicará com certeza alterações microclimáticas e poderá implicar alterações na circulação de mesoscala da região envolvente. Na verdade, é aparentemente um dos poucos empreendimentos localizados capaz de ter efeito à escala regional, em termos climáticos.

Compreensão da reação de precipitação do iodeto de chumbo entre os níveis de análise macro e micro no ensino da química

O estudo apresentado teve como objetivos planificar e implementar e analisar uma proposta didática alternativa para a abordagem dos níveis macroscópico, simbólico e sub-microscópico, indispensáveis para a compreensão das reações químicas, salientando-se o facto de não se explorar, nos manuais e na prática, todo o potencial de uma reação química muito usual. A proposta utiliza uma diferente abordagem da tradicional reação de precipitação do iodeto de chumbo, centrada em questões-problema: “Ocorreu uma reação química?” e “Será possível dissolver o precipitado?”. A metodologia foi qualitativa e centrou-se na investigação-ação colaborativa. Perante as questões problema, os alunos fizeram previsões, sugeriram e realizaram procedimentos experimentais de carácter investigativo para as testar e fundamentaram as respostas através da comunicação oral e da elaboração de esquemas pictóricos (livremente), estes últimos, para ilustrar o nível sub-microscópico. Analisaram-se conjuntamente os esquemas e os dados da observação direta. Os resultados evidenciam que os alunos: identificam a ocorrência da reação química sensorialmente (visualização do aparecimento de uma substância colorida após a junção de duas soluções incolores - nível macroscópico), representam a reação química utilizando a simbologia química (nível simbólico) mas apresentam algumas dificuldades na interpretação sub-microscópica.

Variabilidade físico-química da farinha de mandioca do Território da Cidadania do Vale do Juruá, Acre.

A farinha é um derivado da mandioca de grande importância alimentar, porém com pequena padronização, por causa do processo artesanal de fabricação. O objetivo deste estudo foi analisar a variabilidade da farinha de mandioca artesanal, produzida no Território da Cidadania do Vale do Juruá, Acre, e agrupar os municípios produtores de acordo com suas características físico-químicas, por meio de análises multivariadas, determinando sua influência na qualidade da farinha de mandioca. Foram analisadas 138 amostras de farinhas, coletadas nos municípios de Cruzeiro do Sul, Mâncio Lima, Rodrigues Alves, Porto Walter e Marechal Thaumaturgo, com determinação da umidade, cinzas, proteína total, extrato etéreo, fibra total, carboidratos totais, valor energético, acidez titulável, pH e atividade de água. Os dados foram analisados pela estatística descritiva com comparação de médias pelo teste de Tukey e estatística multivariada, de forma complementar entre si; com análises de agrupamento hierárquica, pela distância euclidiana e método de Ward, e, não hierárquica, k-means, análise de componentes principais, pela matriz de correlação, e análise discriminante, pelo método da exclusão progressiva passo a passo. Os resultados mostraram que as farinhas encontram-se dentro das normas de qualidade exigidas em legislação. As diferentes análises multivariadas foram coerentes, indicando que há um padrão de distribuição das características físico-químicas das farinhas, o que sugere padrões no processo de fabricação, distribuídos conforme a localização dos municípios analisados. As características de maior influência na discriminação das farinhas são acidez, pH, atividade de água e umidade, indicando que o modo de fabricação tem grande influência na qualidade da farinha produzida.

Variabilidade da concentração média de CO2 acima da floresta Amazônica durante a noite associada a distintos regimes turbulentos.

Estudou-se a Camada Limite Noturna ? CLN sobre área de floresta tropical primária a nordeste do Estado do Amazonas, no Observatório Amazônico da Torre Alta ? OATA ou Amazon Tall Tower Observatory ? ATTO. Foi aplicada a metodologia disponível na literatura que permitiu a caracterização da CLN em três regimes turbulentos: 1º) de turbulência fraca, com velocidade média do vento baixa; 2º) de turbulência forte, com velocidade do vento alta e, 3º) turbulência intermitente e condições de não estacionariedade. Existem variações sazonais nos valores de ?c? e ao passar de um regime para outro. Foram investigadas algumas das principais características estatísticas das concentrações de CO2 ? ?c? de cada um dos regimes turbulentos. ?c? aumenta levemente com a elevação do valor de uma escala característica de velocidade turbulenta, VTKE, até um valor limiar, VL, a partir do qual tem-se um aumento súbito nos valores de ?c?. Esses resultados têm importantes consequências para a parametrização de grandezas meteorológicas na CLN e modelagem do escoamento atmosférico na interface floresta-atmosfera.

Variabilidade espacial do estoque de raízes finas em cultivo de palma de óleo em sistemas agroflorestais na Amazônia Oriental.

O objetivo do trabalho foi avaliar o estoque de raízes finas (<2mm) com uma variabilidade espacial e distribuídas horizontalmente em três cultivos de palma de óleo (Elaeis guineensis), sendo dois em sistemas agroflorestais (SAF?s) e em um cultivo convencional. O estudo foi realizado no município de Tomé-Açu (PA), em área de agricultor familiar. As amostras foram coletadas entre 0 e 10 cm através de um trado com as dimensões de anel de 10 cm de profundidade e com um diâmetro de 5 cm, em diferentes locais e distâncias da planta. Os locais foram: entre saf?s, entre plantas e entre o carreador, e as distâncias foram: 0,6; 1,2; 2 e 4m. Em seguida, foram lavadas com água corrente sobre peneiras de 2 e 1 mm, nessa ordem, para retirada de partículas de solo e separadas nas classes de diâmetro: ≤2,0; 2,1-5,0 e 5,1-10,0. Depois foram secas em estufa (65 ºC, 48 h) e pesadas. Grande parte da biomassa de raízes, foi encontrada na primeira distância da planta, nas outras distâncias houve um decréscimo na biomassa de raízes, evidenciando uma distribuição horizontal decrescente.

Variabilidade de nodulação em genótipos de feijoeiro comum do banco germoplasma da Embrapa Arroz e Feijão.

O objetivo deste trabalho foi avaliar a diversidade genotípica da capacidade de nodulação em materiais presentes em duas coleções nucleares do banco de germoplasma da Embrapa Arroz e Feijão.

Monitoramento da variabilidade genética de pacu, Piaractus mesopotamicus, do programa de aumento de estoque do rio Paranapanema

Avaliou-se a variabilidade genética dos estoques de reprodutores e dos peixes jovens de Piaractus mesopotamicus de três pisciculturas do estado do Paraná, utilizadas no programa de aumento de estoque de peixes no rio Paranapanema. Foi utilizado o marcador RAPD para avaliar as amostras do estoque de reprodutores e dos peixes jovens das pisciculturas de Palotina, Cambará e Andirá. A porcentagem de fragmentos polimórficos e o índice de diversidade genética de Shannon dos estoques de reprodutores variaram de 75,0% a 71,4% e de 0,434 a 0,376, respectivamente. Os peixes jovens das pisciculturas apresentaram valores mais elevados para ambos os parâmetros, com exceção da piscicultura de Palotina, na qual o índice de diversidade genética de Shannon foi semelhante. Os estoques de reprodutores apresentaram alta variabilidade genética, e esta foi mantida nos peixes jovens.

Variabilidade genética e correlações entre caracteres de feijão-caupi.

2015

Spatio-temporal modeling of data imputation for daily rainfall series in homogeneous zones.

Spatio-temporal modelling is an area of increasing importance in which models and methods have often been developed to deal with specific applications. In this study, a spatio-temporal model was used to estimate daily rainfall data. Rainfall records from several weather stations, obtained from the Agritempo system for two climatic homogeneous zones, were used. Rainfall values obtained for two fixed dates (January 1 and May 1, 2012) using the spatio-temporal model were compared with the geostatisticals techniques of ordinary kriging and ordinary cokriging with altitude as auxiliary variable. The spatio-temporal model was more than 17% better at producing estimates of daily precipitation compared to kriging and cokriging in the first zone and more than 18% in the second zone. The spatio-temporal model proved to be a versatile technique, adapting to different seasons and dates.