Signal transduction, regulation, and developmental logic of EGFR signalling in C. elegans

RTKs-mediated signaling systems and the pathways with which they interact (e.g., those initiated by G protein-mediated signaling) involve a highly cooperative network that sense a large number of cellular inputs and then integrate, amplify, and process this information to orchestrate an appropriate set of cellular responses. The responses include virtually all aspects of cell function, from the most fundamental (proliferation, differentiation) to the most specialized (movement, metabolism, chemosensation). The basic tenets of RTK signaling system seem rather well established. Yet, new pathways and even new molecular players continue to be discovered. Although we believe that many of the essential modules of RTK signaling system are rather well understood, we have relatively little knowledge of the extent of interaction among these modules and their overall quantitative importance.

My research has encompassed the study of both positive and negative signaling by RTKs in C. elegans. I identified the C. elegans S0S-1 gene and showed that it is necessary for multiple RAS-mediated developmental signals. In addition, I demonstrated that there is a SOS-1-independent signaling during RAS-mediated vulval differentiation. By assessing signal outputs from various triple mutants, I have concluded that this SOS-1-independent signaling is not mediated by PTP-2/SHP-2 or the removal of inhibition by GAP-1/ RasGAP and it is not under regulation by SLI-1/Cb1. I speculate that there is either another exchange factor for RASor an as yet unidentified signaling pathway operating during RAS-mediated vulval induction in C. elegans.

In an attempt to uncover the molecular mechanisms of negative regulation of EGFR signaling by SLI-1/Cb1, I and two other colleagues codiscovered that RING finger domain of SLI-1 is partially dispensable for activity. This structure-function analysis shows that there is an ubiquitin protein ligase-independent activity for SLI-1 in regulating EGFR signaling. Further, we identified an inhibitory tyrosine of LET-23/ EGFR requiring sli-1(+)for its effects: removal of this tyrosine closely mimics loss of sli-1 but not loss of other negative regulator function.

By comparative analysis of two RTK pathways with similar signaling mechanisms, I have found that clr-1, a previously identified negative regulator of egl-15 mediated FGFR signaling, is also involved in let-23 EGFR signaling. The success of this approach promises a similar reciprocal test and could potentially extend to the study of other signaling pathways with similar signaling logic.

Finally, by correlating the developmental expression of lin-3 EGF to let-23 EGFR signaling activity, I demonstrated the existence of reciprocal EGF signaling in coordinating the morphogenesis of epithelia. This developmental logic of EGF signaling could provide a basis to understand a universal mechanism for organogenesis.

Contribuição para a elaboração de um sistema de gestão ambiental dos diques de manutenção e reparo do Arsenal de Marinha do Rio de Janeiro

A Baía de Guanabara, ambiente de localização do Arsenal de Marinha do Rio de Janeiro (AMRJ), sofre com a intensa pressão antrópica, principalmente no aspecto da qualidade das águas. Neste contexto, uma fração considerável da poluição decorre das atividades dos estaleiros, uma vez que a atividade industrial naval no Rio de Janeiro não tem mecanismo de controle de poluição à altura do seu real potencial poluidor. Esta ausência de fiscalização possibilita o lançamento na Baía de resíduos sólidos, esgotos sanitários, efluentes químicos, oleosos e tóxicos, tornando crescente a contaminação dessas águas, margens e mangues. Estes descartes cada vez mais são alvo das exigências ambientais da sociedade e das legislações. Devido a isto, a gestão de efluentes líquidos do Arsenal tornou-se prioritária, para tal, esse estudo foi proposto, tendo iniciado pela análise das oficinas do estaleiro, na qual as operações no dique foram identificadas como uma das mais impactantes do estaleiro. A partir desta constatação, estão apresentadas duas fontes de pesquisas para a redução dos impactos. Na primeira etapa, há o estudo das atividades geradoras de efluentes no dique de reparo, com os objetivos de propor a implantação das diretrizes de melhores práticas de gestão, de minimizar a geração de efluentes líquidos e de contribuir para a adoção de práticas ambientais proativas. Como segunda pesquisa, com base nas tecnologias mundiais, há a proposta de tratamento dos efluentes de um dique, na qual foram identificados os processos que irão atender às necessidades ambientais do estaleiro, com as opções de escolha entre o tratamento parcial, para o descarte na rede pública, ou com o prosseguimento do processo até o seu reúso. As conclusões deste estudo apontam para a implantação da gestão ambiental do dique sistematizada, rigorosa e integrada com a gestão das embarcações, acrescentando-se a isto, as necessidades de incorporação de tecnologias modernas e de sistema de tratamento dos efluentes, propiciando de maneira sustentável que haja a continuação do processo de produção do estaleiro e, ao mesmo tempo, permitindo o retorno da biodiversidade da Baía de Guanabara.

A certificação do sistema de gestão ambiental e a melhoria efetiva do desempenho ambiental das organizações.

A certificação de Sistemas de gestão ambiental tem se tornado quase uma obrigação para as Organizações, face ao aumento da conscientização da sociedade para os problemas relacionados ao meio ambiente. Este trabalho busca identificar se a certificação de Sistemas de gestão ambiental promove a efetiva melhoria do desempenho ambiental de empresas Brasileiras e se estes sistemas permitem uma relação custo-benefício favorável a estas Organizações. A metodologia, baseada na pesquisa qualitativa, utiliza como instrumentos a aplicação de um questionário com questões fechadas e análise de documentos do Sistema de Gestão Ambiental de Organizações certificadas há mais de dois anos. Os resultados da pesquisa conseguiram demonstrar que, embora ainda existam diversos pontos com potencial de melhoria nos sistemas pesquisados, as Organizações estão conseguindo melhorar seu desempenho ambiental ao longo do tempo e também auferir benefícios econômicos com a operação destes sistemas. Foi observado que o foco principal dos sistemas implementados nas Organizações pesquisadas está concentrado mais no sistema propriamente dito do que na busca de uma efetiva melhoria do desempenho ambiental, que é o ponto central do objetivo da implantação de um Sistema de Gestão Ambiental, segundo a norma ABNT NBR ISO 14001 (ABNT, 2004). Algumas das ações tomadas pelas Organizações já demonstram alinhamento com a tendência atual de busca da sustentabilidade, o que representa um potencial positivo para a disseminação da importância destes sistemas como uma das ferramentas a serem utilizadas para se cumprir as diretrizes estabelecidas na Agenda 21.

Emissão de CO2 do solo e sua correlação com a rizosfera de diferentes paisagens de áreas mineradas do município de Santo Antônio de Pádua-RJ

Objetivando avaliar o comportamento das emissões de CO2 do solo em áreas mineradas do município de Santo Antônio de Pádua-RJ e sua correlação com a rizosfera, este presente estudo utilizou uma câmara fechada com sensor de infravermelho em três diferentes paisagens, a saber: A-1 (área reflorestada há 10 anos), A-2 (área desmatada) e A-3 (área em processo de recuperação). Em cada área foi instalada três cilindros para efeitos de repetição. O monitoramento foi realizado durante os meses representativos de cada estação do ano de 2013, sendo a análise realizada durante dois dias consecutivos. Concomitantemente as coletas de CO2 foram realizadas coletas de dados de temperatura e umidade do solo, sendo também avaliadas informações pedológicas através das análises de granulometria, porosidade, pH, carbono orgânico e matéria orgânica. Informações meteorológicas e microclimatológicas também foram extraídas através de uma estação meteorológica automática e através de sensores portáteis. Os resultados permitem concluir que existe uma variação sazonal dos fluxos de CO2, havendo uma tendência de máximos de emissão durante o verão e de mínimas durante o inverno, sendo o outono e a primavera marcados por valores medianos. A correlação das áreas entre os dois dias monitoramento indicam que as emissões foram semelhantes ao da análise em dia anterior, apresentando uma correlação significativa a 5% para A-1 e A-2 e de 1% para A-3. A-1 e A-2 apresentaram emissões de CO2 mais homogêneas que A-3, havendo, entretanto, um maior fluxo de CO2 durante o verão para todas as áreas. Os dados de MOS, COS e pH demonstraram não haver uma correlação direta com as emissões de CO2. Os dados de porosidade e densidade, porém, apontam para uma possível correlação com as menores emissões de CO2 em A-3 devido a menor porosidade e maior densidade de seus solos. A temperatura do solo foi a variável que mais se correlacionou com as emissões de CO2, havendo um índice igual a r =0,68 para A-1 e de r =0,74 para A-2, sendo que em A-3 esta correlação não foi significativa. A temperatura do ar demonstrou uma correlação somente na área descampada de A-2. No que se refere à correlação da umidade do solo não houve correlações diretas significativas, sendo que somente houve uma correlação negativa (r=-0,50) significativa a 5% em A-3 com a umidade do ar. O diagnóstico ambiental das áreas de monitoramento revela que estas possuem baixos indicadores de qualidade, sendo afetados também pela escassez hídrica da região durante oito meses do ano. A-1 apresenta os melhores indicadores biológicos, químicos e microclimáticos, seguidos por A-2 e A-3 que apresentam diversas deficiências e problemas em termos de estrutura e atividade biológica dos solos. Neste estudo permite-se concluir que áreas próximas, porém com características distintas podem produzir diferentes padrões de emissão de CO2, dificultando, portanto, estimativas globais de emissão de CO2. Os elementos mais associados às emissões de CO2 parecem estar relacionados à temperatura do solo e do ar, umidade do ar e estrutura do solo, havendo, entretanto, outros fatores que podem estar indiretamente relacionados e que exercem diferentes influências de acordo com o ambiente analisado.

Length-weight relationships of commercially important marine fishes and shellfishes of the southern coast of Karnataka, India

The parameters of the length-weight relationship of the form W = aLb are presented for 51 species of commercially important marine fishes and shellfishes caught along the southern coast of Karnataka, India. Samples from commercial (trawl, purse seines, gill nets) and artisanal gears were taken during August 1999 to May 2001. The ‘b’ value ranged between 1.942 and 3.616 with a mean of 2.80, standard deviation of 0.32, and mode of 3.

Avaliação ambiental através da utilização do fitoplâncton. Estudo de caso: Ilha Guaíba Mangaratiba RJ.

A Baía da Ilha Guaíba é um sistema costeiro tropical com influência de águas oceânicas, principalmente da Corrente do Brasil e das Águas Costeiras que são predominantes em toda a costa da região sudeste. O objetivo geral foi identificar os indicadores biológicos das possíveis alterações ambientais e ou antrópicas e como objetivos específicos, apresentar a distribuição qualitativa e quantitativa do fitoplâncton em função da espacialidade e da sazonalidade em duas situações de maré bem como demonstrar a estrutura da comunidade fitoplanctônica dentro de um Programa de Monitoramento desenvolvido pela empresa Minerações Brasileiras Reunidas através do Centro de Tecnologia Ambiental da FIRJAN (CTA). Foram estabelecidos 9 pontos amostrais na área sob influência do Terminal Marítimo da Ilha levando em consideração as características de cada um. Para o estudo qualitativo e quantitativo do fitoplâncton, 200 ml de água foram coletados em dois pontos de amostragem 7 e 9 em baixa-mar e preamar, através de garrafa de Van Dorn e nos 9 pontos foi realizado arrasto com rede de 50μm, ambos em quatro épocas sazonais distintas. Ao todo foram encontradas 176 unidades taxonômicas demonstrando uma importante oferta de nichos. A espécie que mais se destacou foi Coscinodiscus cf. centralis em todas as amostras de rede. A sazonalidade foi vista através de uma análise de Cluster tanto para as amostras de rede quanto para as de garrafa. Não houve registro de espécies que indicassem alterações antrópicas não revelando condição de eutrofização. Foram encontradas espécies indicadoras de diferentes massas de água como também outras potencialmente nocivas. Os resultados bióticos e abióticos demonstraram que a área sob influência do empreendimento está dentro dos padrões estabelecidos pela legislação vigente e que para o estabelecimento de um desenvolvimento sustentável torna-se imprescindível a adoção de métodos padronizados e multiinterdisciplinares para que seja possível comparar e acompanhar os processos e seus efeitos viabilizando assim a manutenção da biodiversidade.

Processamento digital de imagens destinado ao mapeamento da ocupação humana do alto Bonfim e análise histórica dos remanescentes florestais entre os anos de 1965 a 2006.

Através do processamento de imagens digitais, mais especificamente as etapas de segmentação e classificação, foi possível analisar o processo de ocupação humana da bacia hidrográfica do rio Bonfim, localizada no município de Petrópolis, no estado do Rio de Janeiro. Este processo possibilitou a geração de mapas de uso da terra e cobertura vegetal e configurou-se numa importante etapa para avaliação ambiental capaz de auxiliar e dar fomento à execução de atividades de gestão e monitoramento do meio ambiente e de análise histórica dos remanescentes florestais ao longo dos últimos anos. Nesta pesquisa foram adotadas classes temáticas com o propósito de permitir a classificação das imagens digitais na escala 1/40.000. As classes adotadas foram: afloramento rochoso e vegetação rupestre; obras e edificações; áreas agrícolas e vegetação. Estudos foram feitos no sentido de indicar o melhor método de classificação. Primeiramente, efetuou-se a classificação no sistema SPRING, testando-se os melhores parâmetros de similaridade e área na detecção de fragmentos, somente da classe vegetação. Houve tentativa de classificar as demais classes de uso diretamente pelo sistema SPRING, mas esta classificação não foi viável por apresentar conflitos em relação às classes, desta forma, neste sistema foi feita somente a classificação e quantificação da classe vegetação. Visando dar continuidade a pesquisa, optou-se por executar uma interpretação visual, através do sistema ArcGis, para todas as classes de uso do solo, possibilitando o mapeamento da dinâmica de evolução humana, diante da floresta de mata atlântica na área de estudos e análise histórica de seus remanescentes entre os anos dos anos 1965, 1975, 1994 e 2006.

底栖动物次级生产力研究的理论与方法

底栖动物是淡水生态系统的一个主要组成部分 ,在渔业和环境科学上均有重要的理论意义和广泛的应用前景 .本文综述了国外在底栖动物次级生产力研究中的理论和方法 ,重点阐述了底栖动物次级生产力的计算方法、P/B系数、生产量以及影响次级生产力的因素 ,并总结了目前该领域的一些新进展 ,以期为国内相关研究提供参考和借鉴 .

草甘膦的土壤酶效应研究

为了探讨当今世界使用量最大的除草剂——草甘膦的土壤环境效应,本文采用室内模拟方法,较为系统地研究了我国4类土壤:褐土、黄绵土、风沙土和红壤,共11个土样中4种主要酶类(脲酶、转化酶、磷酸酶以及脱氢酶)活性与草甘膦间的关系,计算并得到了能够表征土壤轻度污染的生态剂量值ED10。结果表明:非缓冲液法较好地反映了土壤酶的实际情况;草甘膦总体上激活土壤脲酶、转化酶和脱氢酶活性,最大增幅分别为190%、1372%和42%;抑制磷酸酶活性,最大幅度为35%;磷酸酶与草甘膦间为完全抑制作用机理;激活脱氢酶活性揭示出草甘膦导致了土壤中微生物活性增强,从侧面反映出草甘膦是一种毒性较低的农药。计算获得4类供试土壤褐土、黄绵土、风沙土和红壤ED10值分别为168.3、438.5、35.1和141.4mg·kg-1;在一定程度上用土壤酶活性比生物来表征土壤污染程度更敏感。土壤性质对草甘膦的毒性有重要影响。