Contribuições à teoria da genética em populações

1) O equilíbrio em populações, inicialmente compostas de vários genotipos depende essencialmente de três fatores: a modalidade de reprodução e a relativa viabilidade e fertilidade dos genotipos, e as freqüências iniciais. 2) Temos que distinguir a) reprodução por cruzamento livre quando qualquer indivíduo da população pode ser cruzado com qualquer outro; b) reprodução por autofecundação, quando cada indivíduo é reproduzido por uma autofecundação; c) finalmente a reprodução mista, isto é, os casos intermediários onde os indivíduos são em parte cruzados, em parte autofecundados. 3) Populações heterozigotas para um par de gens e sem seleção. Em populações com reprodução cruzada se estabelece na primeira geração um equilíbrio entre os três genotipos, segundo a chamada regra de Hardy- Weinberg. Inicial : AA/u + Aa/v aa/u = 1 Equilibirio (u + v/2)² + u + v/2 ( w + v/2) + (w + v/2)² = p2 + 2 p o. q o. + q²o = 1 Em populações com autofecundação o equilíbrio será atingido quando estiverem presentes apenas os dois homozigotos, e uma fórmula é dada que permite calcular quantas gerações são necessárias para atingir aproximadamente este resultado. Finalmente, em populações com reprodução mista, obtemos um equilíbrio com valores intermediários, conforme Quadro 1. Frequência Genotipo Inicial mº Geração Final AA u u + 2m-1v / 2m+1 u + 1/2v Aa v 2/ 2m+2 v - aa w w + 2m - 1/ 2m + 1 v w + 1/2 v 4) Os índices de sobrevivencia. Para poder chegar a fórmulas matemáticas simples, é necessário introduzir índices de sobrevivência para medir a viabilidade e fertilidade dos homozigotos, em relação à sobrevivência dos heterozigotos. Designamos a sobrevivência absoluta de cada um dos três genotipos com x, y e z, e teremos então: x [ A A] : y [ Aa] : z [ aa] = x/y [ A A] : [ Aa] : z/ y [aa] = R A [ AA] : 1 [Aa] : Ra [aa] É evidente que os índices R poderão ter qualquer valor desde zero, quando haverá uma eliminação completa dos homozigotos, até infinito quando os heterozigotos serão completamente eliminados. Os termos (1 -K) de Haldane e (1 -S) ou W de Wright não têm esta propriedade matemática, podendo variar apenas entre zero e um. É ainda necessário distinguir índices parciais, de acordo com a marcha da eliminação nas diferentes fases da ontogenia dos indivíduos. Teremos que distinguir em primeiro lugar entre a eliminação durante a fase vegetativa e a eliminação na fase reprodutiva. Estas duas componentes são ligadas pela relação matemática. R - RV . RR 5) Populações com reprodução cruzada e eliminação. - Considerações gerais. a) O equilibrio final, independente da freqüência inicial dos genes e dos genotipos para valores da sobrevivência diferentes de um, é atingido quando os gens e os genotipos estão presentes nas proporções seguintes: (Quadro 2). po / qo = 1- ro / 1-Ra [AA] (1 - Ro)² . Rav [ Aa] = 2(1 - Ra) ( 1 - Ra) [a a} = ( 1 - Ra)² . RaA b) Fórmulas foram dadas que permitem calcular as freqüências dos genotipos em qualquer geração das populações. Não foi tentado obter fórmulas gerais, por processos de integração, pois trata-se de um processo descontínuo, com saltos de uma e outra geração, e de duração curta. 6) Populações com reprodução cruzada e eliminação. Podemos distinguir os seguintes casos: a) Heterosis - (Quadro 3 e Fig. 1). Ra < 1; Ra < 1 Inicial : Final : p (A)/q(a) -> 1-ra/1-ra = positivo/zero = infinito Os dois gens e assim os três genotipos zigóticos permanecem na população. Quando as freqüências iniciais forem maiores do que as do equilíbrio elas serão diminuidas, e quando forem menores, serão aumentadas. b) Gens recessivos letais ou semiletais. (Quadro 1 e Fig. 2). O equilíbrio será atingido quando o gen, que causa a redução da viabilidade dos homozigotos, fôr eliminado da população. . / c) Gens parcialmente dominantes semiletais. (Quadro 5 e Fig. 3). Rª ; Oz Ra < 1 Inicial : Equilibrio biológico Equilíbrio Matemático pa(A)/q(a) -> positivo /zero -> 1- Rq/ 1-Ra = positivo/negativo d) Genes incompatíveis. Ra > 1 ; Ra > 1; Ra > Ra Equílibrio/biológico p (A)/ q(a) -> positivo/zero Equilibrio matemático -> positivo/ zero -> zero/negativo -> 1-Ra/1 - Ra = negativo/negativo Nestes dois casos devemos distinguir entre o significado matemático e biológico. A marcha da eliminação não pode chegar até o equilíbrio matemático quando um dos gens alcança antes a freqüência zero, isto é, desaparece. Nos três casos teremos sempre uma eliminação relativamente rápida de um dos gens «e com isso do homozigoto respectivo e dos heterozigotòs. e) Foram discutidos mais dois casos especiais: eliminação reprodutiva diferencial dos dois valores do sexo feminino e masculino, -e gens para competição gametofítica. (Quadros 6 e 7 e Figs. 4 a 6). 7) População com autofecundação e seleção. O equilíbrio será atingido quando os genotipos estiverem presentes nas seguintes proporções: (Quadro 8); [AA] ( 0,5 - Ra). R AV [Aa] = 4. ( 0,5 - Ra) . (0.5 -R A) [aa] ( 0,5 - R A) . Rav Também foram dadas fórmulas que permitem calcular as proporções genotípicas em cada geração e a marcha geral da eliminação dos genotipos. 8)Casos especiais. Podemos notar que o termo (0,5 -R) nas fórmulas para as populações autofecundadas ocupa mais ou menos a mesma importância do que o termo (1-R) nas fórmulas para as populações cruzadas. a) Heterosis. (Quadro 9 e Fig. 7). Quando RA e Ra têm valores entre 0 e 0,5, obtemos o seguinte resultado: No equilíbrio ambos os gens estão presentes e os três heterozigotos são mais freqüentes do que os homozigotos. b) Em todos os demais casos, quando RA e Ra forem iguais ou maiores do que 0,5, o equilíbrio é atingido quando estão representados na população apenas os homozigotos mais viáveis e férteis. (Quadro 10). 9) Foram discutidos os efeitos de alterações dos valores da sobrevivência (Fig. 9), do modo de reprodução (Fig. 10) e das freqüências iniciais dos gens (Fig. 8). 10) Algumas aplicações à genética aplicada. Depois de uma discussão mais geral, dois problemas principais foram tratados: a) A homogeneização: Ficou demonstrado que a reprodução por cruzamento livre representa um mecanismo muito ineficiente, e que se deve empregar sempre ou a autofecundação ou pelo menos uma reprodução mista com a maior freqüência possível de acasalamentos consanguíneos. Fórmulas e dados (Quadro 11 e 12), permitem a determinação do número de gerações necessárias para obter um grau razoável de homozigotia- b) Heterosis. Existem dois processos, para a obtenção de um alto grau de heterozigotia e com isso de heterosis: a) O método clássico do "inbreeding and outbreeding". b) O método novo das populações balançadas, baseado na combinação de gens que quando homozigotos dão urna menor sobrevivência do que quando heterozigotos. 11) Algumas considerações sobre a teoria de evolução: a) Heterosis. Os gens com efeito "heterótico", isto é, nos casos onde os heterozigotos s mais viáveis e férteis, do que os homozigotos, oferecem um mecanismo especial de evolução, pois nestes casos a freqüência dos gens, apesar de seu efeito negativo na fase homozigota, tem a sua freqüência aumentada até que seja atingido o valor do equilíbrio. b) Gens letais e semiletais recessivos. Foi demonstrado que estes gens devem ser eliminados automáticamente das populações. Porém, ao contrário do esperado, não s raros por exemplo em milho e em Drosophila, gens que até hoje foram classificados nesta categoria. Assim, um estudo detalhado torna-se necessário para resolver se os heterozigotos em muitos destes casos não serão de maior sobrevivência do que ambos os homozigotos, isto é, que se trata realmente de genes heteróticos. c) Gens semiletais parcialmente dominantes. Estes gens serão sempre eliminados nas populações, e de fato eles são encontrados apenas raramente. d) Gens incompatíveis. São também geralmente eliminados das populações. Apenas em casos especiais eles podem ter importância na evolução, representando um mecanismo de isolamento.

Study of human brain metabolites using magnetic resonance spectroscopy methods at 7 TESLA

Magdeburg, Univ., Fak. für Naturwiss., Diss., 2012

Provável posição do Gen Y7 no cromossomo 7 do milho

This paper deals with the genetic relations among y7, gl1 and ij, in chromosome 7. The data obtaneid suggest the relative order in that chromosome as follows: y7 10 gl1 16 ij.

Sôbre o grau de septicidade das águas naturais e seu teor em oxigênio dissolvido (D. O.)

Trabalhando com 20 amostras de água de superfície coletadas quase sempre dentro da área pertencente à ESALQ, usando a técnica usual e o método de Winkler e a modificação introduzida por Rideal-Stewart, o A. fêz 29 determinações, sendo 23 de oxigênio dissolvido (D. O.) e 6 de demanda bioquímica de oxigênio (B. O. D.); zero e 7,6 p. p. m. foram os limites encontrados para o D. O. e zero e 1,4, os limites para o B. O. D. Quando a mesma amostra era usada para a determinação feita pelos dois métodos, observava-se que os valores eram sempre maiores com o método de Winkler, não modificado; isto foi atribuído à presença de nitritos, sais de ferro e matéria orgânica, em quantidade significativa, na água das amostras. Releva considerar que as amostras foram colhidas em região onde o solo é de natureza argilosa e rico de elementos ferrosos, conhecido localmente como terra roxa. Das 17 dosagens feitas pelo método de Winkler, 6 mostraram valores inferiores a 4 para o D. O., o que indica, considerado o Código Sanitário do Estado de São Paulo, cujo projeto foi apresentado por ANDRADE et al. (1957), que as águas onde as amostras foram retiradas, têm o seu uso vedado para fins potáveis, agrícolas ou recreacionais. Das 6 determinações de D. O. feitas pelo método de Winkler, modificado por Rideal-Stewart, apenas uma (água-filtrada, não clorada, da Estação de Tratamento), apresentou valor acima de 4 p. p. m., a qual poderia ser usada para o consumo, mas, assim mesmo, com desinfecção prévia e não após a filtração, como vem sendo realizado naquela estação. Os resultados obtidos para o B. O. D., aliás muito poucos, usando-se em 50% dos casos, água clorada que interfere no crescimento e multiplicação das bactérias porventura ali presentes, são já favoráveis ao uso das águas analisadas.

Bestimmung kortikaler Dicke mit räumlich hoch- und ultra-hochaufgelöster MRT bei 7 Tesla

Magdeburg, Univ., Fak. für Naturwiss., Diss., 2014

Factory Acceptance Test des Prozessleitsystems PCS 7 und Anlagenfeld Simulation mit WinMOD

Das Prozessleitsystem PCS 7 beinhaltet softwaretechnische Lösungen für alle Hierarchieebenen der industriellen Automatisierung von der Unternehmensleitebene bis zur Anlagenfeldebene. Mit der Simulationssoftware WinMOD können Komponenten,Signale und Prozesse einer Industrieanlage nachgebildet werden. Zudem bietet WinMOD Schnittstellenlösungen für gängige Speicherprogrammierbare Steuerungen und eignet sich somit für den Factory Acceptance Test (FAT) von Prozessleitsystemen. Die FATs sollen sich hauptsächlich auf die Überprüfung von Signaladressierungen und von Ursache und Wirkung konzentrieren. Im Rahmen der vorliegenden Arbeit wurden ausgewählte PCS 7–Projekte untersucht und auf deren Grundlage Aussagen getroffen wie zukünftig Simulationen effektiv erstellt werden können. Hierzu wurden mithilfe von WinMOD Simulationsmodule angelegt - welche reale Komponenten des Anlagenfeldes ersetzen – , ihr Aufbau beschrieben und in einer Bibliothek zusammengefasst. Im Anschluss wird auf die Verwendung der Bibliothek für verschiedene Anwendungsfälle eingegangen und eine Lösung präsentiert, welche das Erstellen einer Simulation für spezifische Projekte optimiert. Das Ergebnis zeigt auf, dass WinMOD sowohl neue Möglichkeiten der Durchführung für einen FAT liefert, wobei die Simulationserstellung nur einen geringen Mehraufwand bedeutet und sich die Durchführung der Simulation ergonomischer und kürzer gestaltet.

The investigation of glutamine and glutamate in the human brain using MR spectroscopy at 7 Tesla

Magdeburg, Univ., Fak. für Naturwiss., Diss., 2014

A model-based cortical parcellation scheme for high-resolution 7 Tesla MRI data

Magdeburg, Univ., Fak. für Informatik, Diss., 2015

Efeitos do Trylone e Tomatotone na frutificação do tomateiro 'Miguel Pereira'

Técnicas culturais avançadas utilizadas atualmente no cultivo do tomateiro têm levado à aplicação de reguladores vegetais com a finalidade de promover aumentos na produtividade de forma quantitativa e qualitativa. O presente ensaio teve como objetivo determinar a ação do ácido 2-hidroximetil-4-clorofenoxiacético (Trylone) e do ácido para-clorofenoxiacético (Tomatotone) na frutificação do tomateiro (Lycopersicon esculentum cv. Miguel Pereira). Em condições de casa de vegetação efetuou-se pulverização dirigida aos cachos com Trylone a 10 ml/l e 20 ml/l e Tomatotone a 10 ml/l e 20 ml/l, na antese das duas primeiras flores dos três primeiros cachos. Foram coletados os frutos maduros dos três primeiros cachos, em dez colheitas efetuadas no período de 7 de novembro a 9 de janeiro. Foi observado o número, peso e comprimento dos frutos, assim como o número de flores e de flores abortadas. Foi também determinada a classificação dos frutos e a germinação das sementes. Verificou-se que o Tomatotone 10 ml/l e 20 ml/l aumentou o número, comprimento e peso dos frutos de tomateiro; Tomatotone 20 ml/l induziu a formação de frutos de melhor classificação. Tomatotone e Trylone diminuíram o número de flores abortadas. Trylone 20 ml/l aumentou a percentagem de frutos paternocârpicos.

Modulations of visual cortex organization investigated with 7 Tesla fMRI

Otto-von-Guericke-Universtität Magdeburg, Fakultät für Naturwissenschaften, Univ., Dissertation, 2016

Estudo de 7 cultivares de gladíolos (Gladiolus grandiflorus L.) em duas profundidades de plantio

Bulbos de 2º ciclo dos , cultivares: Havaii, Snowprincess, Han Van Megeren, Alfred Nobel, Aristocrat, Happy end e Rosa de Lima, foram cultivados a 5 e 15 cm de profundidade em latossol vermelho escuro de boa fértilidade na ESALQ - Piracicaba, SP. Os resultados foram analisados para: quantidade e peso médio dos bulbos e cormilhos; quantidade e qualidade das hastes e espigas florais. Verificou-se que: a profundidade de 15 cm foi a melhor; a profundidade de 5 cm causa excessivo tombamento; apresentou alguma vantagem somente na produção de cormilhos; é significativa a diferença de performance entre os cultivares .

Época de semeadura nos teores de óleo e proteína de dois cultivares de soja, UFV-1 e IAC-7, de ciclos tardios de maturidade

Estudou-se os efeitos de épocas antecipadas, normais e retardadas de semeadura, nos teores de óleo e proteína da semente de dois cultivares da soja, UFV-1 e IAC-7, de ciclos tardios de maturidade. O trabalho foi conduzido em condições de campo, no município de Campinas,S.P., em um Latossolo Roxo eutrófico, durante os anos agrícolas de 1979/80 e 1980/81, sendo as semeaduras a cada vinte dias no primeiro ano e mensais, à partir de 17/09, no segundo ano, sendo consideradas oito e sete épocas respectivamente a cada ano. A época de semeadura afetou o teor de óleo dos cultivares, nos dois anos do experimento. Os teores de óleo apresentaram maior variação com o ano agrícola do que com a época de semeadura. Dentro do mesmo ano, a variação através das épocas foi aleatória. A época de semeadura afetou o teor de proteína da semente apenas do cultivar IAC-7, nos dois anos. A variação não apresentou tendência definida através das épocas. Nas épocas antecipadas e normais de semeadura, a composição química da semente, com relação aos teores de ó leo e proteína não diferiu nos dois anos, para os dois cultivares. As diferenças apareceram em épocas retardadas.