TESTING A SUBTYPE-SPECIFIC GP41 AMPLIFICATION METHOD FOR GENOTYPING INDIVIDUALS INFECTED BY HUMAN IMMUNODEFICIENCY VIRUS TYPE-1 IN THE BRAZILIAN POPULATION OF ITAJAÍ, SOUTH BRAZIL

The method used by YAGYU et al. for the subtype-specific polymerase chain reaction (PCR) amplification of the gp41 transmembrane region of the human immunodeficiency virus type-1 (HIV-1) env gene, was tested. HIV-1 proviral DNA from 100 infected individuals in Itajaí, South Brazil was used to analyze this method. Seventy individuals were determined according to this method as having PCR products at the expected size for subtypes B, C, D and F. Of these individuals, 26 (37.1%) were observed as having the expected amplification for subtype C, and 42 (60%) were observed as having the expected products for subtypes B and D. Of the subtype B and D amplicons, 16 (22.9%) were classified as subtype D, and 26 (37.1%) were classified as subtype B. Two individuals (2.9%) had amplicons that were observed after subtype F-specific amplification was performed. Sequencing and comparing the patient sequences to reference sequences confirmed the classification of sequences of subtypes C and B. However, sequences that were falsely determined as being D and F in the PCR assay were determined as being subtypes C and B, respectively, by sequence analysis. For those individuals from whom no amplified products were obtained, a low viral load that was indicated in their patient history may explain the difficulty in subtyping by PCR methods. This issue was demonstrated by the results of ANOVA when testing the effect of viral load on the success of PCR amplification. The alignment of the obtained sequences with HIV-1 reference sequences demonstrated that there is high intra-subtype diversity. This indicates that the subtype-specific primer binding sites were not conserved or representative of the subtypes that are observed in the Brazilian populations, and that they did not allow the correct classification of HIV-1 subtypes. Therefore, the proposed method by YAGYU et al. is not applicable for the classification of Brazilian HIV-1 subtypes.

Development of advanced human robot interaction systems

O trabalho aqui apresentado é a Dissertação da minha Tese do curso de Mestrado em Engenharia Eletrotécnica e de Computadores do ISEP, realizada em parceria com o INESC TEC. O trabalho consiste no desenvolvimento de um sistema avançado de interação entre homem-robô, usando ferramentas de software livres e de domínio público e hardware pouco dispendioso e facilmente acessível. Pretende-se que o sistema desenvolvido possa ser adotado por pequenas ou micro empresas, daí a restrição monetária. Este tipo de empresas tem, por norma, uma capacidade de investimento pequena, e ficam impossibilitadas de aceder a este tipo de sistemas automatizados se estes forem caros. No entanto, o robô continua a ser um componente fundamental, sendo dispendioso. Os trabalhos realizados pelos sistemas robóticos podem por um lado, ser repetitivos sem necessidade de grandes ajustes; por outro lado, o trabalho a realizar pode ser bastante diverso, sendo necessários bastantes ajustes com (possivelmente) programação do robô. As empresas podem não ter disponível mão-de-obra qualificada para realização da programação do robô. Pretende-se então um sistema de “ensino” que seja simples e rápido. Este trabalho pretende satisfazer as necessidades de um sistema de interação homem-robô intuitivo mesmo para operadores que não estejam familiarizados com a robótica. Para simplificar a transferência de informação da tarefa a desempenhar pelo sistema robótico é usado um sistema de infravermelhos para delinear a operação a desempenhar, neste caso concreto uma operação de soldadura. O operador usa um apontador com marcadores, a posição destes marcadores é detetada usando duas câmaras para permitir o posicionamento tridimensional no espaço. As câmaras possuem filtros infravermelhos para separar o espectro de luz. Para o controlo do sistema e interface com o robô é usado um computador de baixos recursos computacionais e energéticos, e também de baixo custo. O sistema desenvolvido é portanto computacionalmente leve para poder ser executado neste computador.

Scalable Intelligence for Scheduling Systems

A personalização é um aspeto chave de uma interação homem-computador efetiva. Numa era em que existe uma abundância de informação e tantas pessoas a interagir com ela, de muitas maneiras, a capacidade de se ajustar aos seus utilizadores é crucial para qualquer sistema moderno. A criação de sistemas adaptáveis é um domínio bastante complexo que necessita de métodos muito específicos para ter sucesso. No entanto, nos dias de hoje ainda não existe um modelo ou arquitetura padrão para usar nos sistemas adaptativos modernos. A principal motivação desta tese é a proposta de uma arquitetura para modelação do utilizador que seja capaz de incorporar diferentes módulos necessários para criar um sistema com inteligência escalável com técnicas de modelação. Os módulos cooperam de forma a analisar os utilizadores e caracterizar o seu comportamento, usando essa informação para fornecer uma experiência de sistema customizada que irá aumentar não só a usabilidade do sistema mas também a produtividade e conhecimento do utilizador. A arquitetura proposta é constituída por três componentes: uma unidade de informação do utilizador, uma estrutura matemática capaz de classificar os utilizadores e a técnica a usar quando se adapta o conteúdo. A unidade de informação do utilizador é responsável por conhecer os vários tipos de indivíduos que podem usar o sistema, por capturar cada detalhe de interações relevantes entre si e os seus utilizadores e também contém a base de dados que guarda essa informação. A estrutura matemática é o classificador de utilizadores, e tem como tarefa a sua análise e classificação num de três perfis: iniciado, intermédio ou avançado. Tanto as redes de Bayes como as neuronais são utilizadas, e uma explicação de como as preparar e treinar para lidar com a informação do utilizador é apresentada. Com o perfil do utilizador definido torna-se necessária uma técnica para adaptar o conteúdo do sistema. Nesta proposta, uma abordagem de iniciativa mista é apresentada tendo como base a liberdade de tanto o utilizador como o sistema controlarem a comunicação entre si. A arquitetura proposta foi desenvolvida como parte integrante do projeto ADSyS - um sistema de escalonamento dinâmico - utilizado para resolver problemas de escalonamento sujeitos a eventos dinâmicos. Possui uma complexidade elevada mesmo para utilizadores frequentes, daí a necessidade de adaptar o seu conteúdo de forma a aumentar a sua usabilidade. Com o objetivo de avaliar as contribuições deste trabalho, um estudo computacional acerca do reconhecimento dos utilizadores foi desenvolvido, tendo por base duas sessões de avaliação de usabilidade com grupos de utilizadores distintos. Foi possível concluir acerca dos benefícios na utilização de técnicas de modelação do utilizador com a arquitetura proposta.

Middleware for Large-scale Distributed Systems

Nos últimos anos o aumento exponencial da utilização de dispositivos móveis e serviços disponibilizados na “Cloud” levou a que a forma como os sistemas são desenhados e implementados mudasse, numa perspectiva de tentar alcançar requisitos que até então não eram essenciais. Analisando esta evolução, com o enorme aumento dos dispositivos móveis, como os “smartphones” e “tablets” fez com que o desenho e implementação de sistemas distribuidos fossem ainda mais importantes nesta área, na tentativa de promover sistemas e aplicações que fossem mais flexíveis, robutos, escaláveis e acima de tudo interoperáveis. A menor capacidade de processamento ou armazenamento destes dispositivos tornou essencial o aparecimento e crescimento de tecnologias que prometem solucionar muitos dos problemas identificados. O aparecimento do conceito de Middleware visa solucionar estas lacunas nos sistemas distribuidos mais evoluídos, promovendo uma solução a nível de organização e desenho da arquitetura dos sistemas, ao memo tempo que fornece comunicações extremamente rápidas, seguras e de confiança. Uma arquitetura baseada em Middleware visa dotar os sistemas de um canal de comunicação que fornece uma forte interoperabilidade, escalabilidade, e segurança na troca de mensagens, entre outras vantagens. Nesta tese vários tipos e exemplos de sistemas distribuídos e são descritos e analisados, assim como uma descrição em detalhe de três protocolos (XMPP, AMQP e DDS) de comunicação, sendo dois deles (XMPP e AMQP) utilzados em projecto reais que serão descritos ao longo desta tese. O principal objetivo da escrita desta tese é demonstrar o estudo e o levantamento do estado da arte relativamente ao conceito de Middleware aplicado a sistemas distribuídos de larga escala, provando que a utilização de um Middleware pode facilitar e agilizar o desenho e desenvolvimento de um sistema distribuído e traz enormes vantagens num futuro próximo.

DETERMINATION OF VIRAL TROPISM BY GENOTYPING AND PHENOTYPING ASSAYS IN BRAZILIAN HIV-1-INFECTED PATIENTS

The clinical application of CCR5 antagonists involves first determining the coreceptor usage by the infecting viral strain. Bioinformatics programs that predict coreceptor usage could provide an alternative method to screen candidates for treatment with CCR5 antagonists, particularly in countries with limited financial resources. Thus, the present study aims to identify the best approach using bioinformatics tools for determining HIV-1 coreceptor usage in clinical practice. Proviral DNA sequences and Trofile results from 99 HIV-1-infected subjects under clinical monitoring were analyzed in this study. Based on the Trofile results, the viral variants present were 81.1% R5, 21.4% R5X4 and 1.8% X4. Determination of tropism using a Geno2pheno[coreceptor] analysis with a false positive rate of 10% gave the most suitable performance in this sampling: the R5 and X4 strains were found at frequencies of 78.5% and 28.4%, respectively, and there was 78.6% concordance between the phenotypic and genotypic results. Further studies are needed to clarify how genetic diversity amongst virus strains affects bioinformatics-driven approaches for determining tropism. Although this strategy could be useful for screening patients in developing countries, some limitations remain that restrict the wider application of coreceptor usage tests in clinical practice.

GI Systems for public health with an ontology based approach

Dissertation submitted in partial fulfillment of the requirements for the Degree of Master of Science in Geospatial Technologies.

Heat recovery from wastewater: numerical modelling of sewer systems

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia do Ambiente, perfil Engenharia Sanitária

Robot Manipulator Systems: Analysis and Control

Manipulator systems are rather complex and highly nonlinear which makes difficult their analysis and control. Classic system theory is veil known, however it is inadequate in the presence of strong nonlinear dynamics. Nonlinear controllers produce good results [1] and work has been done e. g. relating the manipulator nonlinear dynamics with frequency response [2–5]. Nevertheless, given the complexity of the problem, systematic methods which permit to draw conclusions about stability, imperfect modelling effects, compensation requirements, etc. are still lacking. In section 2 we start by analysing the variation of the poles and zeros of the descriptive transfer functions of a robot manipulator in order to motivate the development of more robust (and computationally efficient) control algorithms. Based on this analysis a new multirate controller which is an improvement of the well known “computed torque controller” [6] is announced in section 3. Some research in this area was done by Neuman [7,8] showing tbat better robustness is possible if the basic controller structure is modified. The present study stems from those ideas, and attempts to give a systematic treatment, which results in easy to use standard engineering tools. Finally, in section 4 conclusions are presented.

Sustainability of systems interoperability in dynamic business networks

Dissertação para obtenção do Grau de Doutor em Engenharia Electrotécnica e de Computadores

ISOLATION AND GENOTYPING OF Toxoplasma gondii IN SERONEGATIVE URBAN RATS AND PRESENCE OF ANTIBODIES IN COMMUNICATING DOGS IN BRAZIL

The role of rodents in the epidemiology of toxoplasmosis was investigated inLondrina, Paraná State, Brazil. One hundred and eighty-one Rattus rattus and one Mus musculus were caught in 37 places. Blood and tissues were collected and submitted to the indirect fluorescence antibody test (IFAT) and the bioassay. Serum samples from 61 contacting dogs were also collected. Sixteen rats (8.8%) were positive for Toxoplasma gondii, but just two of them were positive by serology and bioassay test. Antibodies were found in nine (4.9%) rats. Tissues of nine rats bioassayed were positive and four isolates were obtained. Restriction fragment length polymorphism (RFLP) analysis was performed using 12 markers (SAG1, SAG2, SAG2-alt, C22-8, C29-2, L358, PK1, BTUB, GRA6, SAG3, Apico, CS3). Genotyping revealed that the four strains isolated from this study have been isolated before in cats and chickens from Brazil. None of the isolates was identified like clonal archetypal T-types I, II, and III. The rats presented lower serologic Toxoplasma gondii prevalence (8.8%) compared to contacting dogs (70.5%).

A framework for semantic checking of information systems

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Electrotécnica e de Computadores

Information Systems Outsourcing Adoption

Dissertação apresentada como requisito parcial para obtenção do grau de Mestre em Estatística e Gestão de Informação

Organizational culture influence on information quality - use of business intelligence systems relationship: portuguese context

Dissertação apresentada como requisito parcial para obtenção do grau de Mestre em Estatística e Gestão de Informação

Public Participation geographic information systems in developing countries: lessons from Uganda on the impacts of interactive screens PPGIS and community perceptions of space

Dissertation submitted in partial fulfillment of the requirements for the Degree of Master of Science in Geospatial Technologies.

A systems biology framework for pathway level culture media engineering: pplication to Pichia pastoris cultures

Dissertação para obtenção do Grau de Doutor em Engenharia Química e Bioquímica