Quadrant/octant sequencing and the role of coherent structures in bed load sediment entrainment

To permit the tracking of turbulent flow structures in an Eulerian frame from single-point measurements, we make use of a generalization of conventional two-dimensional quadrant analysis to three-dimensional octants. We characterize flow structures using the sequences of these octants and show how significance may be attached to particular sequences using statistical mull models. We analyze an example experiment and show how a particular dominant flow structure can be identified from the conditional probability of octant sequences. The frequency of this structure corresponds to the dominant peak in the velocity spectra and exerts a high proportion of the total shear stress. We link this structure explicitly to the propensity for sediment entrainment and show that greater insight into sediment entrainment can be obtained by disaggregating those octants that occur within the identified macroturbulence structure from those that do not. Hence, this work goes beyond critiques of Reynolds stress approaches to bed load entrainment that highlight the importance of outward interactions, to identifying and prioritizing the quadrants/octants that define particular flow structures. Key Points <list list-type=''bulleted'' id=''jgrf20196-list-0001''> <list-item id=''jgrf20196-li-0001''>A new method for analysing single point velocity data is presented <list-item id=''jgrf20196-li-0002''>Flow structures are identified by a sequence of flow states (termed octants) <list-item id=''jgrf20196-li-0003''>The identified structure exerts high stresses and causes bed-load entrainment

Identification and mutational analyses of phosphorylation sites of the calcineurin-binding protein CbpA and the identification of domains required for calcineurin binding in Aspergillus fumigatus.

Calcineurin is a key protein phosphatase required for hyphal growth and virulence in Aspergillus fumigatus, making it an attractive antifungal target. However, currently available calcineurin inhibitors, FK506 and cyclosporine A, are immunosuppressive, limiting usage in the treatment of patients with invasive aspergillosis. Therefore, the identification of endogenous inhibitors of calcineurin belonging to the calcipressin family is an important parallel strategy. We previously identified the gene cbpA as the A. fumigatus calcipressin member and showed its involvement in hyphal growth and calcium homeostasis. However, the mechanism of its activation/inhibition through phosphorylation and its interaction with calcineurin remains unknown. Here we show that A. fumigatus CbpA is phosphorylated at three distinct domains, including the conserved SP repeat motif (phosphorylated domain-I; PD-I), a filamentous fungal-specific domain (PD-II), and the C-terminal CIC motif (Calcipressin Inhibitor of Calcineurin; PD-III). While mutation of three phosphorylated residues (Ser208, Ser217, Ser223) in the PD-II did not affect CbpA function in vivo, mutation of the two phosphorylated serines (Ser156, Ser160) in the SP repeat motif caused reduced hyphal growth and sensitivity to oxidative stress. Mutational analysis in the key domains in calcineurin A (CnaA) and proteomic interaction studies confirmed the requirement of PxIxIT motif-binding residues (352-NIR-354) and the calcineurin B (CnaB)-binding helix residue (V371) for the binding of CbpA to CnaA. Additionally, while the calmodulin-binding residues (442-RVF-444) did not affect CbpA binding to CnaA, three mutations (T359P, H361L, and L365S) clustered between the CnaA catalytic and the CnaB-binding helix were also required for CbpA binding. This is the first study to analyze the phosphorylation status of calcipressin in filamentous fungi and identify the domains required for binding to calcineurin.

Efeitos do ácido giberélico e do thidiazuron sobre as características dos frutos e do mosto da uva 'Niagara Rosada'

Com o objetivo de avaliar os efeitos do ácido giberélico e thidiazuron nas características dos cachos de uvas cultivar Niagara Rosada, foram conduzidos dois experimentos. No primeiro ensaio, utilizaram-se soluções aquosas de ácido giberélico (AG3) 0; 15; 30; 45; 60; 75 e 90mg.L-1, aplicadas no florescimento e repetidas aos 14 dias após (E1E2) e no outro tratamento, o mesmo composto e doses aplicados uma única vez, aos 14 dias após o florescimento (E2); no segundo experimento, thidiazuron (TDZ) 0; 5; 10; 15; 20; 25 e 30 mg.l-1, aplicados quatro dias antes da antese e repetidos aos seis dias após o florescimento (E1E2); e no outro tratamento, o mesmo composto e doses aplicados uma única vez, aos seis dias após o florescimento (E2). Pelos resultados obtidos, verificou-se que os tratamentos com thidiazuron aumentaram a fixação das bagas, resultando em incremento da massa dos cachos e o engrossamento significativo do engaço. Os frutos tratados com thidiazuron apresentaram maturação desuniforme, bagas com massa e tamanho reduzidos, cachos bastante compactos, com baixo valor comercial. Aumentos no número de bagas com incrementos na massa dos cachos também foram observados com aplicações de ácido giberélico. Para a variável massa dos cachos os melhores resultados obtidos pela estimativa da equação de regressão foram verificados com aplicações de ácido giberélico a 54mg.L-1, com valores de 198,8g.

Efeito da temperatura e taxa de cisalhamento nas propriedades de escoamento da polpa de Cupuaçu (T. grandiflorum Schum) integral

O comportamento reológico da polpa de cupuaçu integral foi determinado na faixa de temperatura de 10 a 60ºC. Os efeitos da temperatura e da taxa de deformação foram avaliados por meio de testes em cisalhamento estacionário. As análises reológicas foram conduzidas num reômetro Thermo Haake RheoStress 1. Os reogramas foram descritos pelos modelos reológicos de Ostwald-de-Waelle e o de Herschel-Bulkley. As curvas de escoamento mais bem ajustadas pelo modelo de Ostwald-de-Waelle. O produto apresentou comportamento pseudoplástico, e o índice de comportamento de fluxo (n) decresceu com o aumento da temperatura. O efeito da temperatura sobre a viscosidade aparente foi descrita por uma equação tipo Arrhenius e discutida em termos de energia de ativação. Essa energia aumentou com o aumento da taxa de deformação, sendo obtidos valores na faixa de 1 a 2 kcal/gmol.

Modelo matemático para estimativa da área foliar total de bananeira 'Prata-anã'

O objetivo deste trabalho foi desenvolver um modelo para estimar a área foliar total de bananeira, cultivar Prata-Anã, utilizando dimensões lineares da terceira folha, como o comprimento, a largura e o número total de folhas na emissão da inflorescência. As regressões lineares foram determinadas considerando-se a área foliar total de cada planta (AFT) como variável dependente e o comprimento (C) e a largura (L) da terceira folha, o produto de CxL, o número total de folhas por planta (N) e o produto de CxLxN como variáveis independentes. O modelo linear que melhor estimou a área foliar total (AFTe) da bananeira 'Prata-Anã', ao nível de 5% de significância com R² de 0,89, foi a equação AFTe = 0,5187(CxLxN) + 9603,5.

Qualidade industrial e maturação de frutos de laranjeira "valência" sobre seis porta-enxertos

Com o objetivo de avaliar a influência de seis porta-enxertos sobre a maturação e as características físico-químicas de frutos de laranjeira 'Valência', instalou-se um experimento em janeiro de 1994, no município de Nova Esperança-PR. O delineamento experimental foi de blocos ao acaso, com quatro repetições, três plantas úteis por parcela e seis tratamentos, constituídos pelos porta-enxertos: limoeiro 'Cravo' (Citrus limonia), tangerineiras 'Cleópatra' (C. reshni) e 'Sunki' (C. sunki), citrangeiro 'Troyer' (Poncirus trifoliata x C. sinensis), tangeleiro 'orlando' (C. tangerina x C. paradisi) e laranjeira 'Caipira'(C. sinensis). Avaliou-se a qualidade dos frutos em sete safras e a curva de maturação foi estimada para os anos de 1999 e 2000. Todos os porta-enxertos proporcionaram qualidade aceitável aos frutos da laranjeira 'Valência', com destaque para o citrangeiro 'Troyer' que superou o limoeiro 'Cravo' em rendimento industrial. Em um ano considerado com padrão climático normal, a evolução do índice tecnológico ajustou-se a uma equação de regressão quadrática, proporcionando melhor rendimento industrial quando os frutos foram colhidos no início de novembro, independentemente do porta-enxerto utilizado.

Método não destrutivo para determinação da área foliar da videira, cultivar BRS-Violeta

Este trabalho teve por objetivo avaliar as combinações entre o comprimento das nervuras secundárias e principal de folhas na estimativa da área foliar da videira cultivar BRS-Violeta. Realizou-se a coleta aleatória de 200 folhas intactas e completamente desenvolvidas, em uma área de cultivo experimental. Determinaram-se a área foliar real (AFR) e o comprimento das nervuras secundárias (esquerda - direita) e principal. Obtiveram-se três regressões com seus coeficientes de determinação para a identificação da relação mais precisa, considerando o comprimento da nervura principal (CNP), o somatório do comprimento das nervuras secundárias (SCNS) e o somatório entre o comprimento das nervuras secundárias e o comprimento da nervura principal (SCNSP), como variáveis independentes. A AFR foi considerada variável dependente nas três regressões. Observou-se que a relação entre AFR x SCNS proporcionou o maior coeficiente de determinação (0,87). A área foliar estimada pela equação obtida pela relação AFR x SCNS garantiu uma precisão de 87%, segundo a relação entre AFR x AFE (área foliar estimada). Portanto, conclui-se que a área foliar da videira cultivar BRS-Violeta pode ser estimada pela equação y = 0,2169 (SCNS)² + 5,3642 (SCNS) - 34,725, com precisão satisfatória.

Uso da temperatura para cálculo do índice de seca de regiões produtoras de uva

O Sistema de Classificação Climática Multicritérios Geovitícola (CCM), empregado na caracterização climática de regiões produtoras de uvas, é composto pelos índices Heliotérmico (IH), de Frio Noturno (IF) e de Seca (IS) sendo que este se baseia no balanço hídrico potencial do solo. Para se calcular os valores de IS, são necessários dados da precipitação pluvial e da evapotranspiração potencial (ETP), estimados pelo método-padrão de Penman-Monteith. Nem todas as regiões vitícolas, no entanto, apresentam as variáveis meteorológicas necessárias para o uso desse método. Daí a importância de métodos que permitem estimar a ETP com base apenas em dados da temperatura do ar, como o de Hargreaves. No presente trabalho, foram comparados os Índices de Seca calculados com base nos valores de ETP estimados, empregando-se os métodos de Penman-Monteith e Hargreaves, para diferentes regiões vitícolas do mundo. Foram utilizados dados climáticos de 83 estações meteorológicas, representativas de regiões vitícolas localizadas em 18 países. A equação de Hargreaves obteve um desempenho classificado como muito bom, podendo ser adotada no sistema CCM, quando não se dispõe de dados para o uso do método de Penman-Monteith.

Avaliação da influência da temperatura e do tratamento enzimático no comportamento reológico do suco de abacaxi pérola (Ananas Comosus L. merr.)

O objetivo deste trabalho foi determinar o comportamento reológico do suco de abacaxi- pérola natural e tratado com enzimas pectinolíticas. As condições de tratamento enzimático foram otimizadas através de um planejamento experimental do tipo fatorial completo 2k, com três repetições do ponto central. Na avaliação do comportamento reológico foram utilizadas duas amostras submetidas a peneiramento (N e D), analisadas em quatro diferentes temperaturas (10; 25; 50 e 65 °C). As análises reológicas foram realizadas utilizando um viscosímetro de cilindros concêntricos Brookfield e os dados experimentais foram ajustados ao modelo de Mizrahi-Berk. A relação entre temperatura e viscosidade aparente foi descrita por uma equação tipo Arrhenius. A otimização da atividade enzimática indicou, através da análise de variância e da metodologia de superfície de resposta, que as variáveis temperatura e tempo de tratamento exerceram efeito estatisticamente significativo (p<0,05) sobre a concentração de pectina presente na amostra. O modelo utilizado mostrou-se adequado para descrever o comportamento reológico dos sucos de acordo com os parâmetros R², χ² e Bf. Os baixos valores obtidos para o índice de comportamento indicaram um comportamento pseudoplástico (n<1). A temperatura exerceu influência sobre a tensão de cisalhamento e a viscosidade aparente dos sucos analisados, sendo os menores valores observados nas amostras analisadas a 65 °C. A equação tipo Arrhenius descreveu de modo satisfatório o efeito da temperatura sobre a viscosidade aparente. Os valores da energia de ativação (Eat) foram de 4,54 Kcal.g.mol-1 e 4,89 Kcal.g.mol-1, respectivamente, para as amostras do suco de abacaxi natural e despectinizado, aumentando com o tratamento enzimático. A atividade enzimática proporcionou uma redução nos valores dos parâmetros de comportamento reológico das amostras, bem como na viscosidade aparente, em todas as temperaturas utilizadas, sendo o maior percentual de redução observado a 65 °C (41,66%).

Estimativa da área foliar do abacaxizeiro cv. Vitória por meio de relações alométricas

A área foliar possui correlação entre as atividades fotossintéticas e de transpirações das espécies vegetais, uma vez que esta reflete a capacidade da planta em interceptar as radiações e efetuar as trocas gasosas. Dessa forma, torna-se um importante indicativo da produtividade das culturas agrícolas. Tendo em vista a escassez de trabalhos sobre a estimativa da área foliar do abacaxizeiro, torna-se objetivo deste trabalho identificar equações para a determinação da área foliar do abacaxizeiro cv Vitória utilizando relações alométricas das plantas. Foram utilizadas 120 plantas de abacaxizeiro, coletadas aleatoriamente no momento da indução floral artificial, que ocorreu aos 270 dias após o plantio. Foram mensurados altura (h) e número de folhas (NF), comprimento (C) e largura (L) da folha "D" e o produto destas duas últimas variáveis (CxL). Os dados foram submetidos à análise de regressão e selecionou-se a equação que melhor se ajustou às correlações. A validação dos modelos utilizou 60 novas plantas, e os valores obtidos foram avaliados por meio do coeficiente de determinação (R²), correlação de Pearson (r), erro médio (EA), erro médio absoluto (ERA) e raiz do quadrado médio do erro (RQME). O modelo que utilizou o produto das dimensões lineares (AF=19,298*(CxL)-559,9*) mostrou-se o mais adequado para a estimativa da área foliar do abacaxizeiro, devido aos baixos erros encontrados, alta correlação e fácil mensuração.

Estimativa de área foliar da videira 'Niagara Rosada' conduzida em sistema de latada, região norte fluminense

Com o objetivo de estabelecer um modelo matemático para estimar de forma precisa a área foliar da videira 'Niagara Rosada' na região de Cardoso Moreira-RJ, realizou-se este trabalho em vinhedo particular do sítio pioneiro, implantado no ano de 2002, em sistema de latada. Foram coletadas aleatoriamente, no ciclo de produção iniciado em 2011, 70 folhas de diversos tamanhos, completamente expandidas e sem danos aparentes para determinar a relação entre a área foliar (AF) e a área do círculo (AC), considerando seu diâmetro igual à largura da folha. Por meio da análise de regressão, obteve-se a equação linear (AFes = 0,82*AC + 16,12) que, juntamente com mais outras duas, foram utilizadas para comparar a área foliar estimada com a área foliar medida em 30 folhas do ciclo de produção posterior (Março de 2012). Constatou-se que as equações apresentadas permitem estimar de forma precisa a área foliar da videira 'Niagara Rosada/IAC 572' conduzida em sistema de latada, na região de Cardoso Moreira-RJ, com apenas uma dimensão foliar: a largura da folha, sendo que o modelo de regressão obtido (AFes = 0,82*AC + 16,12) foi o que menos subestimou a área da folha comparada (coeficiente angular = 0,99), seguido pelo modelo indicado por Pedro Jr. et al. (1986).

PROPRIEDADES REOLÓGICAS DO SUCO DE BURITI (Mauritia flexuosa)

RESUMO O conhecimento do comportamento reológico de sucos de frutas tropicais é muito importante para a indústria de alimentos, uma vez que permite estabelecer condições de processamento e projetos de equipamentos relacionados à transferência de calor e massa bem como as operações unitárias envolvidas em todo o processo de obtenção. Este trabalho estudou o comportamento reológico do suco de buriti (Mauritia flexuosa). Os dados reológicos foram obtidos através de um viscosímetro rotacional com geometria de cilindros concêntricos (Brookfield, modelo DV II+). Os ensaios foram realizados em seis diferentes temperaturas (10; 20; 30; 40; 50 e 60ºC), e os resultados experimentais foram ajustados pelos modelos Lei da Potência e Mizrahi-Berk. O suco de buriti apresentou comportamento não newtoniano nas seis temperaturas. Na quantificação da viscosidade aparente (?ap), os parâmetros reológicos (K e n) foram obtidos através do ajuste do modelo Lei da Potência, que se mostrou bastante adequado na predição do comportamento reológico do suco, com coeficientes de determinação r2 > 0,99 para cinco das seis temperaturas investigadas. O produto apresentou comportamento pseudoplástico (n<1), e o índice de comportamento de fluxo decresceu com o aumento da temperatura. O efeito da temperatura sobre a viscosidade aparente foi descrita pela equação de Arrhenius e discutida em termos de energia de ativação (Ea), e os valores da Ea variaram de 2,84 a 3,0 kcal/gmol para a faixa da taxa de deformação utilizada.

The Influence of Age and Sex on Genetic Associations with Adult Body Size and Shape: A Large-Scale Genome-Wide Interaction Study.

Genome-wide association studies (GWAS) have identified more than 100 genetic variants contributing to BMI, a measure of body size, or waist-to-hip ratio (adjusted for BMI, WHRadjBMI), a measure of body shape. Body size and shape change as people grow older and these changes differ substantially between men and women. To systematically screen for age- and/or sex-specific effects of genetic variants on BMI and WHRadjBMI, we performed meta-analyses of 114 studies (up to 320,485 individuals of European descent) with genome-wide chip and/or Metabochip data by the Genetic Investigation of Anthropometric Traits (GIANT) Consortium. Each study tested the association of up to ~2.8M SNPs with BMI and WHRadjBMI in four strata (men ≤50y, men >50y, women ≤50y, women >50y) and summary statistics were combined in stratum-specific meta-analyses. We then screened for variants that showed age-specific effects (G x AGE), sex-specific effects (G x SEX) or age-specific effects that differed between men and women (G x AGE x SEX). For BMI, we identified 15 loci (11 previously established for main effects, four novel) that showed significant (FDR<5%) age-specific effects, of which 11 had larger effects in younger (<50y) than in older adults (≥50y). No sex-dependent effects were identified for BMI. For WHRadjBMI, we identified 44 loci (27 previously established for main effects, 17 novel) with sex-specific effects, of which 28 showed larger effects in women than in men, five showed larger effects in men than in women, and 11 showed opposite effects between sexes. No age-dependent effects were identified for WHRadjBMI. This is the first genome-wide interaction meta-analysis to report convincing evidence of age-dependent genetic effects on BMI. In addition, we confirm the sex-specificity of genetic effects on WHRadjBMI. These results may provide further insights into the biology that underlies weight change with age or the sexually dimorphism of body shape.

The Aspergillus fumigatus septins play pleiotropic roles in septation, conidiation, and cell wall stress, but are dispensable for virulence.

Septins are a conserved family of GTPases that regulate important cellular processes such as cell wall integrity, and septation in fungi. The requirement of septins for virulence has been demonstrated in the human pathogenic yeasts Candida albicans and Cryptococcus neoformans, as well as the plant pathogen Magnaporthe oryzae. Aspergillus spp. contains five genes encoding for septins (aspA-E). While the importance of septins AspA, AspB, AspC, and AspE for growth and conidiation has been elucidated in the filamentous fungal model Aspergillus nidulans, nothing is known on the role of septins in growth and virulence in the human pathogen Aspergillus fumigatus. Here we deleted all five A. fumigatus septins, and generated certain double and triple septin deletion strains. Phenotypic analyses revealed that while all the septins are dispensable in normal growth conditions, AspA, AspB, AspC and AspE are required for regular septation. Furthermore, deletion of only the core septin genes significantly reduced conidiation. Concomitant with the absence of an electron-dense outer conidial wall, the ΔaspB strain was also sensitive to anti-cell wall agents. Infection with the ΔaspB strain in a Galleria mellonella model of invasive aspergillosis showed hypervirulence, but no virulence difference was noted when compared to the wild-type strain in a murine model of invasive aspergillosis. Although the deletion of aspB resulted in increased release of TNF-α from the macrophages, no significant inflammation differences in lung histology was noted between the ΔaspB strain and the wild-type strain. Taken together, these results point to the importance of septins in A. fumigatus growth, but not virulence in a murine model.

Synthesis of highly focused fields with circular polarization at any transverse plane

We develop a method for generating focused vector beams with circular polarization at any transverse plane. Based on the Richards-Wolf vector model, we derive analytical expressions to describe the propagation of these set of beams near the focal area. Since the polarization and the amplitude of the input beam are not uniform, an interferometric system capable of generating spatially-variant polarized beams has to be used. In particular, this wavefront is manipulated by means of spatial light modulators displaying computer generated holograms and subsequently focused using a high numerical aperture objective lens. Experimental results using a NA=0.85 system are provided: irradiance and Stokes images of the focused field at different planes near the focal plane are presented and compared with those obtained by numerical simulation.