Aplicação da metodologia de dissociação em alta resolução (HRM) para determinação de perfis genéticos com interesse forense

A genética forense tem grande importância na geração de provas em casos de violência sexual, paternidade criminal, identificação de cadáveres e investigação de evidências de locais de crime. A análise de STRs apresenta grande poder de discriminação, mas é uma metodologia multi-etapas, trabalhosa, cara e em muitos casos a análise genética é prejudicada pela baixa quantidade e qualidade das evidências coletadas. Este estudo teve como objetivo desenvolver e caracterizar uma metodologia de triagem de amostras forenses através da análise de perfis de dissociação em alta resolução (HRM) de regiões do DNA mitocondrial, o qual está presente em maior número de cópias e mais resistente a degradação. Para tanto, foram extraídos DNAs de 68 doadores. Estas amostras foram sequenciadas e analisadas por HRM para sete alvos no DNA mitocondrial. Também foram realizados ensaios para determinar a influência do método de extração, da concentração e nível de degradação do DNA no perfil de HRM obtido para uma amostra. Os resultados demonstraram a capacidade da técnica de excluir indivíduos com sequências diferentes da referência comparativa em cinco regiões amplificadas. Podem ser analisadas em conjunto, amostras de DNA com variação de concentração de até a ordem de 100 vezes e extraídas por diferentes metodologias. Condições de degradação de material genético não prejudicaram a obtenção de perfis de dissociação em alta resolução. A sensibilidade da técnica foi aprimorada com a análise de produtos de amplificação de tamanho reduzido. A fim de otimizar o ensaio foi testada a análise de HRM em reações de PCR duplex. Um dos pares de amplificação forneceu perfis de HRM compatíveis com resultados obtidos de reações com amplificação de apenas um dos alvos. Através da análise conjunta das cinco regiões, esta metodologia visa a identificação de indivíduos não relacionados com as referências comparativas, diminuindo o número de amostras a serem analisadas por STRs, reduzindo gastos e aumentando a eficiência da rotina de laboratórios de genética forense.

Caracterização da distribuição de alelos de loci STR do cromossomo Y com elevada taxa de mutação em uma amostra populacional do Rio de Janeiro

Marcadores genéticos presentes no cromossomo Y, como os microssatélites (Y-STRs) e polimorfismos de único nucleotídeo (Y-SNPs) são utilizados na caracterização de linhagens masculinas, visto que são transmitidos às gerações seguintes sem alterações, a menos que ocorram mutações (Singh et al., 2011; Mitchell & Hammer, 1996; Butler, 2009). Por isso, esses marcadores são amplamente empregados em diversas situações, destacando-se o uso constante dos Y-STRs na genética forense por apresentarem alta capacidade de discriminar linhagens. Recentemente, foram descritos 13 marcadores com taxas de mutação substancialmente superiores àquelas verificadas para loci STR do cromossomo Y, denominados Rapidly Mutating (RM) Y-STRs (Ballantyne et al., 2010; Kayser et al., 2012). Devido às taxas de mutação elevadas, os RM-YSTRs apresentam maior eficiência na discriminação entre indivíduos proximamente relacionados, pertencentes à mesma linhagem patrilínea. O presente trabalho buscou aprofundar o conhecimento acerca das características populacionais e mutacionais dos loci RM-YSTRs em amostra do Rio de Janeiro, contribuindo com estudos desta natureza na população brasileira. Realizou-se a análise de 13 loci do cromossomo Y em 258 indivíduos do sexo masculino, compondo 129 pares de pais e filhos, nascidos no estado do Rio de Janeiro. O DNA das amostras foi extraído, conforme os protocolos vigentes na rotina do LDD-UERJ. As sequências genéticas de interesse foram amplificadas pela técnica de reação em cadeira da polimerase (PCR) através da realização de três PCR multiplex, cujos produtos de amplificação foram separados por eletroforese em sequenciador automático ABI-3500 (Applied Biosystems). Para os pares pai/filho que apresentaram haplótipos mutados, empregou-se a técnica de sequenciamento para confirmação das mutações. Os loci RM-YSTR geraram um poder de discriminação de 1,0 na amostra analisada, o que significa que todos os 129 indivíduos da amostra populacional apresentaram haplótipos diferentes para tais marcadores, com frequências de 0,0077 e diversidade haplotípica igual a 1. Além disso, foram obtidos valores elevados de diversidade gênica para os 13 marcadores. A análise de distância genética e os resultados de AMOVA baseados nos valores de Fst demonstraram que os RM-YSTR não indicam subdivisão populacional e traços ancestrais comuns. Tais valores estão associados às elevadas taxas de mutação encontradas, cuja média foi de 2,11 x 10-2. Foi possível observar que os loci RM-YSTR são muito discriminativos na amostra miscigenada analisada, além de terem maior capacidade de diferenciar indivíduos do que outros conjuntos de marcadores normalmente usados em estudos populacionais e análises forenses. Sendo assim, é possível concluir que os marcadores RM-YSTR são promissores para discriminar indivíduos da mesma linhagem patrilínea, visto que devido às suas elevadas taxas mutacionais e poder de discriminação, são capazes de diferenciar indivíduos de maneira mais eficiente do que os outros conjuntos de STR. Porém, é necessário maior número de estudos para melhor caracterização destes loci em diferentes populações.

Estudo de porosidade por processamento de imagens aplicada a patologias do concreto

A reação álcali-agregado - RAA é uma patologia de ação lenta que tem sido observada em construções de concreto capaz de comprometer suas estruturas. Sabe-se que a reação álcali-agregado é um fenômeno bastante complexo em virtude da grande variedade de rochas na natureza que são empregadas como agregados no preparo do concreto, podendo cada mineral utilizado afetar de forma distinta a reação ocorrida. Em função dos tipos de estrutura, das suas condições de exposição e dos materiais empregados, a RAA não se comporta sempre da mesma forma, em virtude disto a pesquisa constante neste tema é necessária para o meio técnico e a sociedade. Pesquisas laboratoriais, empíricas e experimentais tem sido rotina em muitos dos estudos da RAA dada ainda à carência de certas definições mais precisas a respeito dos métodos de ensaio, mas também em função da necessidade do melhor conhecimento dos materiais de uso em concretos como os agregados, cimentos, adições, aditivos entre outros e do comportamento da estrutura. Embora técnicas de prevenção possam reduzir significativamente a incidência da RAA, muitas estruturas foram construídas antes que tais medidas fossem conhecidas, havendo no Brasil vários casos de estruturas afetadas, sendo custosos os reparos dessas estruturas. Em estudos recentes sobre o tamanho das partículas de álcali-agregado e sua distribuição foi concluído que o tamanho do agregado está relacionado com o potencial danoso da RAA. Existem ainda indícios de que o tamanho e a distribuição dos poros do concreto também sejam capazes de influenciar o potencial reativo do concreto. Neste trabalho desenvolvemos um Sistema de Visão Artificial (SVA) que, com o uso de técnicas de Processamento de Imagens, é capaz de identificar em imagens de concreto, agregado e poros que atendam em sua forma, às especificações do usuário, possibilitando o cálculo da porosidade e produzindo imagens segmentadas à partir das quais será possível extrair dados relativos à geometria desses elementos. Serão feitas duas abordagens para a obtenção das imagens, uma por Escâner Comercial, que possui vantagens relacionadas à facilidade de aquisição do equipamento, e outra por micro tomógrafo. Uma vez obtidas informações sobre as amostras de concreto, estas podem ser utilizadas para pesquisar a RAA, comparar estruturas de risco com estruturas antigas de forma a melhorar a previsão de risco de ocorrência, bem como serem aplicadas a outras no estudo de outras patologias do concreto menos comuns no nosso país, como o efeito gelo/degelo.

Efeito da restrição alimentar materna durante a lactação sobre a função ovariana da prole fêmea na puberdade e vida adulta

α.O objetivo deste estudo foi avaliar se a restrição alimentar materna durante a lactação altera a função ovariana da prole na puberdade e na vida adulta. No dia do nascimento da ninhada, as ratas foram separadas aleatoriamente nos seguintes grupos: (C) controle = dieta com 23% de proteína; (PER) restrição protéica calórica = dieta com 8% de proteína. Após o desmame, as proles tiveram livre acesso a dieta com 23% proteína e apenas os animais na fase diestro foram sacrificados com uma dose letal de pentobarbital aos 40 e 90 dias de idade. O sangue foi retirado por punção cardíaca e o soro armazendo para posterior dosagem dos níveis hormonais por radioimunoensaio. O ovário direito foi excisado, pesado e armazenado a 80C para subseqüente avaliação do receptor de androgênio (AR), das isoformas dos receptores de estrogênio (ERα, ERβ1 e ERβ2), do receptor do hormônio folículo estimulante (FSHR), do receptor do hormonio luteinizante (LHR), das isoformas dos receptores de leptina (Ob-R, Ob-Ra and Ob-Rb), e da enzima aromatase pela técnica de RT-PCR. O ovário esquerdo foi incluido em parafina, seccionado em cortes de 5 μm de espessura e processado por análise histológica de rotina, para classificação dos foliculos ovarianos. Na puberdade, o grupo PER apresentou um aumento significativo (p<0,05) no número dos folículos pré-antrais e antrais, enquanto o número de folículos primordiais, folículos de Graaf e corpo lúteo foram reduzidos significativamente (p<0,05). As concentrações sericas de estradiol (pg/ml) foram significativamente aumentadas (p<0,05). Houve aumento significativo na expressão do RNAm dos FSHR (p<0.05) e LHR (p<0.05), e diminuição significativa na expressão do RNAm dos AR (p<0.05), ERα (p<0.05), ERβ1 (p<0.05) e ERβ2 (p<0.05). Na vida adulta, a restrição alimentar causou uma diminuição no número total de folículos ovarianos, entretanto esta redução só foi significativa no número dos folículos primordiais, primários e de Graaf (p<0.05). Houve redução significativa da expressão da enzima aromatase (p<0.01), do FSHR (p<0.05), LHR (p<0.05), Ob-R (p<0.05) e Ob-Rb (p<0.05). Podemos concluir que a restrição alimentar materna durante a lactação causa uma programação metabólica no ovário da prole, alterando a foliculogênese, expressão das diferentes isoformas dos receptores de estrogênio, leptina, androgênio e gonadotropinas e da enzima aromatase. Essa programação, possivelmente decorrente dos baixos níveis de leptina nos primeiros dias de vida, pode contribuir para uma senescência precoce e redução da fertilidade já descrita na literatura.

Validação dos processos envolvidos na obtenção do polissacarídeo capsular de Haemophilus influenzae tipo b conjugado com toxóide tetânico utilizado para produção de vacina

Haemophilus influenzae tipo b (Hib) é a principal causa de pneumonia bacteriana e meningite em crianças com menos de 5 anos de idade. A doença pode ser prevenida através da vacinação com uma vacina conjugada polissacarídeo-proteína, uma vez que a vacina de polissacarídeo não é eficaz. Desde 1999, o Ministério da Saúde incluiu a vacina conjugada Hib na rotina do calendário de imunização para crianças rotineiramente. Sendo este um processo de grande importância para as pessoas e demanda de produção significativa para o governo brasileiro, é necessário que os processos estejam de acordo com as normas nacionais e internacionais de regulamentação e devem ser validados. Uma operação validada assegura a produção de lotes uniformes que atendem as especificações exigidas, consequentemente, garantindo ao fabricante a capacidade de proporcionar um produto de qualidade. O trabalho propõe o desenvolvimento de uma metodologia que evidencie e garanta o processo de produção de um conjugado de polissacarídeo-proteína pelo método de conjugação química e que será produzido de forma consistente e de acordo com as suas especificações pré-definidas. Os atributos de qualidade garantem o não desabastecimento da vacina Haemophilus influenzae tipo b por desvios de processo, o que contribui com aumento do valor agregado ao produto em questão. Portanto, a metodologia de validação foi aplicada ao estudo de validação. O estudo baseou-se em três etapas. A primeira foi baseada em análise de parâmetros do processo de conjugação química para mapear e estabelecer intervalos críticos de controle quanto a estes parâmetros, a segunda fase foi realizada com a produção de três lotes consecutivos, em escala industrial, com monitorização regular dos parâmetros críticos mapeados anteriormente. A fase final consistiu em amostras recolhidas, em tempo pré-determinado, durante o processo de produção e de controle do produto final em tamanho 50% a mais que na rotina de produção. Estas amostras foram analisadas utilizando os métodos de análise que foram anteriormente validados, a fim de garantir a reprodutibilidade dos resultados. A robustez do processo foi assegurada uma vez que todos os parâmetros do processo avaliados apresentaram resultados dentro do padrão de conformidade com os resultados de controle determinados durante o processo, e no produto final para a população de amostragem dentro de especificações definidas pelas metodologias analíticas validadas garantindo os resultados. O trabalho proposto assegura status de processo validado para o conjugado polissacarídeo-proteína com excepcionais rendimentos obtidos, combinado com características químicas bem definidas

Infecções por corinebactérias não diftéricas em cateter venoso central de pacientes oncológicos pediátricos

Estudo descritivo retrospectivo realizado no Instituto Nacional do Câncer José Alencar Gomes da Silva, INCA/HCI-Rio de Janeiro, Brasil, (INCA- HCI-RJ), avaliou infecções por Corynebacterium sp. com ênfase nos pacientes pediátricos em tratamento nos setores onco-hematológico pediátrico e seus acessos venosos. Os resultados permitiram a elaboração de dois artigos. No Artigo 1 - Foram analisadas as bacteremias causadas por espécies de corinebactérias não produtoras de toxina diftérica, observadas em dois períodos, com intervalo de sete anos (2003/2004 e 2012/2013), totalizando 62 pacientes. No Artigo 2 - Foi realizada investigação clínica e epidemiológica de 24 casos de infecção por Corynebacterium sp. em amostras de sangue de cateter e/ou periférica, em menores de 18 anos em tratamento onco-hematopediátrico, em dois períodos, com intervalo de oito anos (2003/2004 e 2013/2014). Nos dois artigos foram avaliados aspectos clínico-epidemiológicos, tratamentos realizados, conduta em cada paciente e avaliação da susceptibilidade aos antimicrobianos das cepas isoladas. Os tumores sólidos tiveram maior prevalência em ambas análises. No primeiro artigo, as infecções por corinebactérias tiveram relação com os pacientes usuários de cateter venoso central. Após estes primeiros resultados, foi desenhado um segundo estudo retrospectivo com abordagem em pacientes pediátricos em tratamento. Cerca de 83,3% destes pacientes eram portadores de cateter venoso central de longa permanência (CVCLP). A análise microbiológica permitiu a observação da incidência de novas espécies de corinebactérias, algumas multirresistentes, além da evolução dos padrões de susceptibilidade aos antimicrobianos, com aumento da resistência a alguns dos agentes utilizados na rotina de tratamento para infecções por este grupo. Em ambos estudos C. amycolatum foi a espécie predominante. Apesar de terem sido identificadas cepas multirresistentes, todas as cepas isoladas apresentaram susceptibilidade a vancomicina (artigos 1 e 2). O uso de vancomicina permitiu preservação dos dispositivos venosos com estabilização do quadro clínico, na maioria dos casos. Na avaliação retrospectiva do segundo estudo proposto 40% dos CVCLP foram preservados, a análise comparativa dos períodos estudados revelou uma evolução na preservação de dispositivos venosos mediante o tratamento antimicrobiano orientado nos casos de infecção por Corynebacterium. A integração da equipe multidisciplinar, desde a identificação dos casos clínicos, manuseio das amostras, identificação laboratorial e os resultados, bem como na proposta de tratamento promoveu uma melhoria significativa na assistência aos pacientes e contribuiu para o sucesso terapêutico observado neste trabalho. O reconhecimento das corinebactérias como importantes agentes associados a infecções em pacientes oncológicos pediátricos pelos profissionais de saúde contribuiu para a elaboração de estratégias específicas e, conseqüentemente, para melhorias nas condutas e protocolos, bem como na terapêutica aplicada às infecções por estes agentes.

Relações étnico-raciais no cotidiano escolar: o mesmo e o outro da afrodiáspor

Para efeito dessa pesquisa, nos concentramos nas experiências vivenciadas na Escola Municipal Mauro Sérgio da Cunha, uma escola situada na periferia de Angra dos Reis (RJ), no bairro Campo Belo. Tomamos aqui a experiência como uma possibilidade de produção de conhecimentos e sentidos sobre a escola e os meninos e meninas que transitam em seu cotidiano, tendo, portanto, uma dimensão formativa. Isso implica que é preciso disposição para ouvir o outro sem a pretensão de transforma-lo em algo diferente. A escolha dessa escola evidencia a impossibilidade de distanciamento da pesquisadora. Sendo moradora do município e do bairro em questão e reivindicando as identidades de professora, mulher, negra e oriunda das classes populares, foi preciso, em alguns momentos, adotar a primeira pessoa do singular, já que não há possibilidade de excluir as implicações pessoais das opções realizadas. As alterações no uso dos pronomes, ora no singular, ora no plural, são tomadas não como falta de rigor, mas como uma expressão da complexidade da pesquisa. Desse modo, propomos discutir nessa dissertação de Mestrado, em diálogo com o cotidiano escolar, se as práticas dos sujeitos que circulam no cotidiano da escola podem se constituir como possibilidades curriculares promotoras de uma educação para a diferença. Nesse contexto, pressupomos que as práticas são constituintes e constituídas à partir de identidades coletivas da afrodiáspora. Ou seja, entre as práticas e as identidades não há uma relação unilateral, tratando-se de um processo de circularidade constante e dinâmica. Logo, as práticas são constituídas pelos processos identitários, ao mesmo tempo em que os modificam incessantemente, sobretudo nos territórios onde crianças e adolescentes tecem suas redes de conhecimentos, estando as mesmas marcadas por estigmas, discriminações e opressões. Consequentemente, como já citado, a questão racial atravessa esse texto, assim como o racismo permeia as relações sociais no Brasil. Em um primeiro movimento, buscamos explicitar o entendimento sobre as opções metodológicas voltadas para a produção de pesquisas com os cotidianos. Estabelecemos, posteriormente, um segundo movimento de discussão voltada para conceitos imprescindíveis, entre eles: colonialismo, diáspora, e raça atravessando a produção de imagens de corpos negros. No terceiro trabalhamos as possibilidades de produção de currículos voltados para a questão da diferença e da identidade a partir das interrogações surgidas das possibilidades de usos de imagens

Aspectos da condição aeróbica e da flexibilidade em futebolistas profissionais e em participantes de programas de exercício supervisionado

As melhorias funcionais após uma rotina regular de exercícios físicos nem sempre se traduzem em uma idêntica melhoria da condição aeróbica (AER). O objetivo foi identificar se uma rotina regular de exercícios é capaz de manter ou atenuar a queda do condicionamento aeróbico e funcional, bem como se a diferença nas melhorias nestas variáveis, em indivíduos idosos, pode ser explicada por variações em flexibilidade e força/potência muscular. No primeiro estudo, 176 jogadores profissionais de futebol foram divididos em tercis em relação à idade. Obtivemos o consumo de oxigênio (VO2) e frequência cardíaca (FC), além do perfil de flexibilidade global utilizando o Flexiteste (FLX). Dados de pré-temporada (2005-2011) dos tercis extremos (n=54), mais jovem (17-22 anos) e mais velhos (27-36 anos), foram comparados. Os efeitos do envelhecimento foram avaliados pela comparação do VO2, da FC e de regressões lineares de FLX versus valores previstos para a idade. Os resultados foram semelhantes para VO2max, 62,76,1 vs 63,26,2 mL.(kg.min)-1, (p=0,67), e para FLX, 435,9 vs 416,0, respectivamente (p=0,11), o tercil mais jovem apresentou valores mais altos de FCmáx, 1948,1 vs 1898,8 bpm, (p<0,01). Os jogadores não apresentaram a diminuição prevista no VO2max, enquanto FCmax e FLX diminuiram. No segundo estudo utilizou-se dados de 144 pacientes com idade de 6212 anos submetidos a testes de FLX, força/potência muscular e cardiopulmonar de exercício máximo em cicloergômetro de membros inferiores, após pelo menos 3 meses de participação em um programa de exercício supervisionado (PES). A correlação de Pearson foi calculada para avaliar as associações entre a diferença nas melhorias funcional e aeróbica (DEMFA) e as variações de FLX, força de preensão manual (FPM) e potência muscular (POT) e também entre os valores da primeira avaliação de AER e capacidade funcional (FUN) e as respectivas melhorias e o DEMFA. Após uma média de 32 meses de PES, houve aumento da FLX em 11,6% (p<0,01) e da POT em 14,7% (p<0,01), ajustadas para a idade, com preservação da FPM (p=0,47). Houve uma relação inversa entre os resultados da primeira avaliação e a melhoria AER (r=-0,28; p<0,01). Considerando os valores previstos, a AER aumentou menos do que a FUN - 21% versus 25% (p<0,01). A melhoria na FLX associou-se ao DEMFA (r=0,24; p<0,01). Assim, os estudos mostraram: a) ao manter uma rotina regular de exercícios, principalmente aeróbicos, o VO2 não reduz com a idade em futebolistas entre os 16 e 36 anos, apesar de uma redução na FCmax. b) a participação regular em um PES proporciona melhorias de componentes da aptidão física de pacientes promovendo a restauração dos resultados para equivalentes aos previstos para indivíduos saudáveis. c) uma melhoria da FLX contribui para uma maior melhoria da FUN do que da AER

As representações de Justiça no Complexo do Alemão: uma área pacificada na cidade do Rio de Janeiro

O trabalho se refere ao processo e tomada do Complexo do Alemão pelas forças militares na cidade do Rio de Janeiro, para implantação das Unidades de Polícia Pacificadora (UPP), que aconteceu em novembro de 2010. Tem como objetivo levantar hipóteses sobre a relação do que se entende por Justiça a partir da ocupação da favela pelos militares, e como a convivência com a UPP tem influenciado a ideia de Justiça nos moradores do Alemão. A pesquisa ocupa-se em elucidar ao leitor sobre as abordagens de justiça mais comuns, conceituando e explicando quais os princípios de justiça em que cada uma delas se sustenta. A pesquisa descreve duas teorias que explicam o surgimento das favelas na cidade do Rio de Janeiro. O Complexo do Alemão é considerado uma das maiores favelas do Rio de Janeiro, e a mais violenta, por isso a tomada da área se deu através do ataque dos militares que utilizaram táticas de guerra e cerco, tiveram o Caveirão como suporte, e assim deram início a invasão. A Rede Globo de Televisão também aparece na pesquisa, pois a emissora ganhou o prêmio Emmy de jornalismo, com a cobertura da invasão no Alemão. Considerando que uma das condições básicas de uma sociedade democrática é o direito a participação nas decisões políticas, sociais e econômicas, as questões investigadas foram: A megaoperação de pacificação no Alemão foi justa? Do ponto de vista de quem? Qual o parâmetro para uma sociedade justa? Qual representação de justiça tem feito parte da rotina dos moradores do Alemão? Por que ainda se tem a ideia de que Bandido bom é bandido morto? As contribuições da pesquisa se deram no campo social, filosófico e político e nos convida a refletir sobre o que é considerado justo em uma sociedade como a nossa, onde as desigualdades sociais são tão fortes.

Three-dimensional ultrasound imaging.

This review is about the development of three-dimensional (3D) ultrasonic medical imaging, how it works, and where its future lies. It assumes knowledge of two-dimensional (2D) ultrasound, which is covered elsewhere in this issue. The three main ways in which 3D ultrasound may be acquired are described: the mechanically swept 3D probe, the 2D transducer array that can acquire intrinsically 3D data, and the freehand 3D ultrasound. This provides an appreciation of the constraints implicit in each of these approaches together with their strengths and weaknesses. Then some of the techniques that are used for processing the 3D data and the way this can lead to information of clinical value are discussed. A table is provided to show the range of clinical applications reported in the literature. Finally, the discussion relating to the technology and its clinical applications to explain why 3D ultrasound has been relatively slow to be adopted in routine clinics is drawn together and the issues that will govern its development in the future explored.

Statistics of natural movements are reflected in motor errors.

Humans use their arms to engage in a wide variety of motor tasks during everyday life. However, little is known about the statistics of these natural arm movements. Studies of the sensory system have shown that the statistics of sensory inputs are key to determining sensory processing. We hypothesized that the statistics of natural everyday movements may, in a similar way, influence motor performance as measured in laboratory-based tasks. We developed a portable motion-tracking system that could be worn by subjects as they went about their daily routine outside of a laboratory setting. We found that the well-documented symmetry bias is reflected in the relative incidence of movements made during everyday tasks. Specifically, symmetric and antisymmetric movements are predominant at low frequencies, whereas only symmetric movements are predominant at high frequencies. Moreover, the statistics of natural movements, that is, their relative incidence, correlated with subjects' performance on a laboratory-based phase-tracking task. These results provide a link between natural movement statistics and motor performance and confirm that the symmetry bias documented in laboratory studies is a natural feature of human movement.

Diel movements of fishes linked to benthic seascape structure in a Caribbean coral reef ecosystem

Many common fishes associated with Caribbean coral reef ecosystems use resources from more than 1 patch type during routine daily foraging activities. Few studies have provided direct evidence of connectivity across seascapes, and the importance of benthic seascape structure on movement behavior is poorly known. To address this knowledge gap, we coupled hydro-acoustic technology to track fish with seafloor mapping and pattern analysis techniques from landscape ecology to quantify seascape structure. Bluestriped grunts Haemulon sciurus and schoolmaster snapper Lutjanus apodus were tracked over 24 h periods using boat-based acoustic telemetry. Movement pathways, and day and night activity spaces were mapped using geographical information system (GIS) tools, and seafloor structure within activity spaces was mapped from high-resolution aerial photography and quantified using spatial pattern metrics. For both fish species, night activity spaces were significantly larger than day activity spaces. Fish exhibited a daytime preference for seascapes with aggregate coral reef and colonized bedrock, then shifted to night activity spaces with lower complexity soft sediment including sand, seagrass, and scattered coral/rock. Movement path complexity was negatively correlated with seascape complexity. This demonstrates direct connectivity across multiple patch types and represents the first study to apply quantitative landscape ecology techniques to examine the movement ecology of marine fish. The spatially explicit approach facilitates understanding to the linkages between biological processes and the heterogeneity of the landscape. Such studies are essential for identifying ecologically relevant spatial scales, delineating essential fish habitat and designing marine protected areas.

Integration of data for nowcasting of harmful algal blooms

Harmful algal blooms (HABs) are a significant and potentially expanding problem around the world. Resource management and public health protection require sufficient information to reduce the impacts of HABs by response strategies and through warnings and advisories. To be effective, these programs can best be served by an integration of improved detection methods with both evolving monitoring systems and new communications capabilities. Data sets are typically collected from a variety of sources, these can be considered as several types: point data, such as water samples; transects, such as from shipboard continuous sampling; and synoptic, such as from satellite imagery. Generation of a field of the HAB distribution requires all of these sampling approaches. This means that the data sets need to be interpreted and analyzed with each other to create the field or distribution of the HAB. The HAB field is also a necessary input into models that forecast blooms. Several systems have developed strategies that demonstrate these approaches. These range from data sets collected at key sites, such as swimming beaches, to automated collection systems, to integration of interpreted satellite data. Improved data collection, particularly in speed and cost, will be one of the advances of the next few years. Methods to improve creation of the HAB field from the variety of data types will be necessary for routine nowcasting and forecasting of HABs.

Improving the consensus performance via predictive mechanisms

Considering some predictive mechanisms, we show that ultrafast average-consensus can be achieved in networks of interconnected agents. More specifically, by predicting the dynamics of the network several steps ahead and using this information in the design of the consensus protocol of each agent, drastic improvements can be achieved in terms of the speed of consensus convergence, without changing the topology of the network. Moreover, using these predictive mechanisms, the range of sampling periods leading to consensus convergence is greatly expanded compared with the routine consensus protocol. This study provides a mathematical basis for the idea that some predictive mechanisms exist in widely-spread biological swarms, flocks, and networks. From the industrial engineering point of view, inclusion of an efficient predictive mechanism allows for a significant increase in the speed of consensus convergence and also a reduction of the communication energy required to achieve a predefined consensus performance.

Environmental and social impact monitoring of the Bujagali Hydropower Project (BHPP), Uganda Fisheries Component: monthly patterns in physico-chemical conditions and fish catch in the immediate vicinity of the Bujagali Hydropower construction site, 29th September - 28th October 2007

Following the commencement of construction works of a 250 MW hydropower plant at Dumbbell Island in the Upper Victoria Nile in September 2007, BEL requested NaFIRRI to conduct continuous monitoring of fish catches at two transects i.e. the immediate upstream transect of the project site (Kalange-Makwanzi) and the immediate downstream .transect (Buyala-Kikubamutwe). The routine monitoring surveys were designed to be conducted twice a week at each of the tWo transects. It was anticipated that major immediate impacts were to occur during construction, and these needed to be known by BEL as part of a mitigation strategy. For example, the construction of it cofferdam could be accompanied by rapid changes in water quality and quantity downstream of the construction. These changes in turn could affect the fish catch and would probably be missed by the quarterly monitoring already in place. Therefore, a major cbjective of the more regular and rapid monitoring was to discern immediate impacts of construction activities by focusing on selected water quality parameters (total suspended solids, water conductivity, temperature, dissolved oxygen and pH) and fish catch characteristics (total catch, catch rates and value of the catch)