Insights into mechanism kinematics for protein motion simulation

Background: The high demanding computational requirements necessary to carry out protein motion simulations make it difficult to obtain information related to protein motion. On the one hand, molecular dynamics simulation requires huge computational resources to achieve satisfactory motion simulations. On the other hand, less accurate procedures such as interpolation methods, do not generate realistic morphs from the kinematic point of view. Analyzing a protein's movement is very similar to serial robots; thus, it is possible to treat the protein chain as a serial mechanism composed of rotational degrees of freedom. Recently, based on this hypothesis, new methodologies have arisen, based on mechanism and robot kinematics, to simulate protein motion. Probabilistic roadmap method, which discretizes the protein configurational space against a scoring function, or the kinetostatic compliance method that minimizes the torques that appear in bonds, aim to simulate protein motion with a reduced computational cost. Results: In this paper a new viewpoint for protein motion simulation, based on mechanism kinematics is presented. The paper describes a set of methodologies, combining different techniques such as structure normalization normalization processes, simulation algorithms and secondary structure detection procedures. The combination of all these procedures allows to obtain kinematic morphs of proteins achieving a very good computational cost-error rate, while maintaining the biological meaning of the obtained structures and the kinematic viability of the obtained motion. Conclusions: The procedure presented in this paper, implements different modules to perform the simulation of the conformational change suffered by a protein when exerting its function. The combination of a main simulation procedure assisted by a secondary structure process, and a side chain orientation strategy, allows to obtain a fast and reliable simulations of protein motion.

Um problema inverso em dois passos para estimação de perfis de temperatura na atmosfera com nuvens a partir de medidas de radiância feitas por satélite

Esta tese tem por objetivo propor uma metodologia para recuperação de perfis verticais de temperatura na atmosfera com nuvens a partir de medidas de radiância feitas por satélite, usando redes neurais artificiais. Perfis verticais de temperatura são importantes condições iniciais para modelos de previsão de tempo, e são usualmente obtidos a partir de medidas de radiâncias feitas por satélites na faixa do infravermelho. No entanto, quando estas medidas são feitas na presença de nuvens, não é possível, com as técnicas atuais, efetuar a recuperação deste perfil. É uma perda significativa de informação, pois, em média, 20% dos pixels das imagens acusam presença de nuvens. Nesta tese, este problema é resolvido como um problema inverso em dois passos: o primeiro passo consiste na determinação da radiância que atinge a base da nuvem a partir da radiância medida pelos satélites; o segundo passo consiste na determinação do perfil vertical de temperaturas a partir da informação de radiância fornecida pelo primeiro passo. São apresentadas reconstruções do perfil de temperatura para quatro casos testes. Os resultados obtidos mostram que a metodologia adotada produz resultados satisfatórios e tem grande potencial de uso, permitindo incorporar informações sobre uma região mais ampla do globo e, consequentemente, melhorar os modelos de previsão do tempo.

Programa Escola Ativa: educação do campo e trabalho docente

O Programa Escola Ativa (PEA) foi implementado no Brasil a partir de 1997 no marco de um convênio com o Banco Mundial, com o objetivo de melhorar o rendimento de alunos de classes multisseriadas rurais. O PEA tem seu foco na formação de professores e na melhoria da infra-estrutura das escolas, e propõe amplas mudanças na organização do trabalho docente, constituindo-se na único programa voltado especificamente para as classes multisseriadas no Brasil. Seu histórico é marcado pela coexistência com movimentos sociais que sintetizam e defendem novos princípios para a educação do meio rural alinhados com os seus próprios interesses e configurando-os em um novo conceito: Educação do Campo. Estes princípios devieram em 2002 em Referências para uma política nacional de educação do campo e passaram a orientar, em tese, a reformulação e redirecionamento do PEA. O objetivo desta pesquisa é analisar as mudanças no trabalho docente a partir da introdução do Programa Escola Ativa nas escolas multisseriadas rurais. Três frentes de análise foram abertas: uma análise macro, relativa ao contexto histórico da formulação do Programa e início de sua implantação no Brasil; uma análise meso, relativa aos processos de apropriação e resistência de diferentes grupos de interesse; e uma análise micro, relativa às mudanças no trabalho docente no campo a partir da implementação do Programa, considerando os sentidos que adquire o mesmo para o professor, a partir das novas prescrições e condições engendradas. Ao reconstituir o percurso do PEA, da origem à universalização, buscou-se identificar o papel do professor que atua nas escolas aderentes ao PEA e o papel dos movimentos sociais, ao proporem uma política nacional de educação do campo. Inicialmente, realizou-se uma análise macro dos contextos do desenvolvimento e da implementação do PEA, por meio de revisão da literatura. Observou-se uma retórica modernizadora e uma racionalidade tecnocrática que impunha-se de cima para baixo orientando as políticas, em matéria de autonomia e profissionalização dos docentes. No nível meso, por meio de entrevistas, pesquisa participante e análise documental buscou-se mapear pontos convergentes e divergentes na interlocução da coordenação do PEA com os movimentos sociais que discutem a educação do campo no Brasil. Detectou-se um considerável acúmulo de informações construídas de maneira coletiva e utilizadas pelo movimento crítico de maneira isolada dos articuladores das políticas públicas. No nível micro, foram utilizadas técnicas em que o grupo foi meio e estratégia de abordagem das trabalhadoras e de análise reflexiva dos conteúdos evocados. As técnicas foram utilizadas durante um seminário, com a participação de todas as professoras das Escolas Ativas de um município de Goiás. Observou-se que, da perspectiva das professoras, houve melhora das condições materiais para o exercício da profissão docente a partir do PEA. Contudo, esta foi insuficiente para garantir condições adequadas para todos os professores e alunos e uma ampliação da autonomia do professor, que está condicionada a uma intensificação do trabalho e extensão da jornada. Observou-se ainda o caráter vertical da relação com a coordenadora municipal do Programa. Conclui-se que o Programa Escola Ativa possui um traço de verticalismo forte no modo como é implementado, nas esferas macro, meso e micro, que abarca todo o processo de formulação, implantação, avaliação e universalização e reflete na sua dificuldade de incorporar produções críticas e análises coletivas para além do nível do discurso

Phi 140 mm sapphire crystal growth by temperature gradient techniques and its color centers

Sapphire crystals, 140 mm in diameter and 90 turn in height, have been grown by temperature gradient techniques (TGT). The growth direction of the boule was fixed by means of Lane X-ray diffraction. A prominent 204 nm absorption band in TGT-Al2O3. which does not appear in single crystals grown by Czochralski method has been studied. Analysis further substantiates the F-center model of this band. Two relatively weaker bands absorbing at 232 nm and 254 nm were ascribed to F+ centers. F-type centers concentration was determined using Smakula's equation. (c) 2005 Elsevier B.V. All rights reserved.

Color centers and charge state change in Ce : YAG crystals grown by temperature gradient techniques

Color centers and impurity defects of Ce:YAG crystals grown in reduction atmosphere by temperature gradient techniques have been investigated by means of gamma irradiation and thermal treatments. Four absorption bands associated with color centers or impurity defects at 235, 255, 294 and 370 nm were observed in as-grown crystals. Changes in optical intensity of the 235 and 370 nm bands after gamma irradiation indicate that they are associated with F+-type color center. Charge state change processes of Fe3+ impurity and Ce3+ ions take place in the irradiation process. The variations of Ce3+ ions concentration clearly indicate that Ce4+ ions exist in Ce:YAG crystals and gamma irradiations could increase the concentration of Ce3+ ions. Annealing treatments and the changes in optical density suggest that a heterovalent impurity ion associated with the 294 nm band seems to be present in the crystals. (c) 2005 Elsevier B.V. All rights reserved.

Color centers in Yb : YAG crystals grown by temperature-gradient techniques

Yb: YAG (Yb: Y3Al5O12) crystals have been grown by temperature-gradient techniques (TGT) and their color centers and impurity defects were investigated by means of gamma irradiations and thermal treatment. Two color centers located at 255 and 290 nm were observed in the as-grown TGT-Yb: YAG. Analysis shows that the 255 nm band may be associated with Fe3+ ions. Absorption intensity changes of the 290 nm band after gamma irradiation and thermal treatment indicate that this band may be associated with oxygen-vacancy defects. (c) 2006 WILEY-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim.