Complex networks: the key to systems biology

Though introduced recently, complex networks research has grown steadily because of its potential to represent, characterize and model a wide range of intricate natural systems and phenomena. Because of the intrinsic complexity and systemic organization of life, complex networks provide a specially promising framework for systems biology investigation. The current article is an up-to-date review of the major developments related to the application of complex networks in biology, with special attention focused on the more recent literature. The main concepts and models of complex networks are presented and illustrated in an accessible fashion. Three main types of networks are covered: transcriptional regulatory networks, protein-protein interaction networks and metabolic networks. The key role of complex networks for systems biology is extensively illustrated by several of the papers reviewed.

Pulsar binary systems in a nonsymmetric theory of gravitation II. Dipole radiation

This paper deals with the emission of gravitational radiation in the context of a previously studied metric nonsymmetric theory of gravitation. The part coming from the symmetric part of the metric coincides with the mass quadrupole moment result of general relativity. The one associated to the antisymmetric part of the metric involves the dipole moment of the fermionic charge of the system. The results are applied to binary star systems and the decrease of the period of the elliptical motion is calculated.

Psychophysical measurements of luminance and chromatic spatial and temporal contrast sensitivity in Duchenne muscular dystrophy

In children with Duchenne muscular dystrophy, color vision losses have been related to dystrophin deletions downstream of exon 30, which affect a dystrophin isoform, Dp260, present in the retina. To further evaluate visual function in DMD children, we measured spatial, temporal, and chromatic red-green and blue-yellow contrast sensitivity in two groups of DMD children with gene deletion downstream and upstream of exon 30. Psychophysical spatial contrast sensitivity was measured for low, middle, and high spatial frequencies with achromatic gratings and for low and middle frequencies with red-green and blue-yellow chromatic gratings. Temporal contrast sensitivity was also measured with achromatic stimuli. A reduction in sensitivity at all spatial luminance contrasts was found for the DMD patients with deletion downstream of exon 30. Similar results were found for temporal luminance contrast sensitivity. Red-green chromatic contrast sensitivity was reduced in DMD children with deletion downstream of exon 30, whereas blue-yellow chromatic contrast sensitivity showed no significant differences. We conclude that visual function is impaired in DMD children. Furthermore, we report a genotype-phenotype relationship because the visual impairment occurred in children with deletion downstream but not upstream of exon 30, affecting the retinal isoform of dystrophin Dp260.

The effect of using mixed initiator systems on the efficiency of photopolymerization of dental resins

A study was performed in order to determine the efficiency of the simultaneous use of the photoinitiators phenylpropanedione (PPD) and camphorquinone (CQ) in the polymerization of acrylic polymers and evaluate possible mechanisms leading to synergism or antagonism. It was found that efficiencies of both initiators taken individually are higher than that of their mixture, indicating that when both dyes are used simultaneously there will be an energy transfer from the more efficient initiator (CQ) to the less efficient one (PPD). Also, there was no proof of any reaction between the amine present in the CQ formulation and the PPD excited state.

A novel disposable electrochemical microcell: construction and characterization

An alternative technique for the fabrication of disposable electrochemical microcells containing working, reference and auxiliary electrodes on a single device is reported. The procedure is based on thermal-transfer of toner masks onto CD-R (recordable compact discs) gold surfaces to define the layout of the electrodes (contour). In a subsequent step, the layout is manually painted with a permanent marker pen. The unprotected gold surface is conveniently etched (chemical corrosion) and the ink is then easily removed with ethanol, generating gold surfaces without contamination. The final and reproducible area of the electrodes is defined by heat transference of a second toner mask. Silver epoxy is deposited on one of the gold bands which is the satisfactorily used as reference electrode. These microcells were electrochemically characterized by cyclic, linear, and square wave voltammetry, and several electroactive species were used as model systems. The area reproducibility of the electrodes for different microcells was studied and a relative standard deviation better than 1,0% (n = 10) was obtained. Disposable electrochemical microcells were successfully used in analysis of liquid samples with volumes lower than 200 µL and good stability and reproducibility (RSD less than 2.0%) were achieved. These microcells were also evaluated for quantification of paracetamol and dipyrone in pharmaceutical formulations.

Benthic macrofauna structure in the northeast area of Todos os Santos Bay, Bahia State, Brazil: patterns of spatial and seasonal distribution

Structure of intertidal and subtidal benthic macrofauna in the northeastern region of Todos os Santos Bay (TSB), northeast Brazil, was investigated during a period of two years. Relationships with environmental parameters were studied through uni-and multivariate statistical analyses, and the main distributional patterns shown to be especially related to sediment type and content of organic fractions (Carbon, Nitrogen, Phosphorus), on both temporal and spatial scales. Polychaete annelids accounted for more than 70% of the total fauna and showed low densities, species richness and diversity, except for the area situated on the reef banks. These banks constitute a peculiar environment in relation to the rest of the region by having coarse sediments poor in organic matter and rich in biodetritic carbonates besides an abundant and diverse fauna. The intertidal region and the shallower area nearer to the oil refinery RLAM, with sediments composed mainly of fine sand, seem to constitute an unstable system with few highly dominant species, such as Armandia polyophthalma and Laeonereis acuta. In the other regions of TSB, where muddy bottoms predominated, densities and diversity were low, especially in the stations near the refinery. Here the lowest values of the biological indicators occurred together with the highest organic compound content. In addition, the nearest sites (stations 4 and 7) were sometimes azoic. The adjacent Caboto, considered as a control area at first, presented low density but intermediate values of species diversity, which indicates a less disturbed environment in relation to the pelitic infralittoral in front of the refinery. The results of the ordination analyses evidenced five homogeneous groups of stations (intertidal; reef banks; pelitic infralittoral; mixed sediments; Caboto) with different specific patterns, a fact which seems to be mainly related to granulometry and chemical sediment characteristics.

Spatial and temporal distribution of fish in Palmas bay, Ubatuba, Brazil

The aim of this study was to analyze the distribution and abundance of the fish fauna of Palmas bay on Anchieta Island in southeastern Brazil. Specimens were caught in the summer and winter of 1992, using an otter trawl at three locations in the bay. The specimens were caught in both the nighttime and daytime. Data on the water temperature and salinity were recorded for the characterization of the predominant water mass in the region, and sediment samples were taken for granulometric analysis. A total of 7 656 specimens (79 species), with a total weight of approximately 300 kg, were recorded. The most abundant species were Eucinostomus argenteus, Ctenosciaena gracilicirrhus, Haemulon steindachneri, Eucinostomus gula and Diapterus rhombeus, which together accounted for more than 73% of the sample. In general, the ecological indices showed no differences in the composition of species for the abiotic variables analyzed. The multivariate analysis showed that the variations in the distribution of the fish fauna were mainly associated with intra-annual differences in temperature and salinity, resulting from the presence of South Atlantic Central Water (SACW) in the area during the summer. The analysis also showed an association with the type of bottom and a lesser association with respect to the night/day periods.

Morpho-anatomical features of underground systems in six Asteraceae species from the Brazilian Cerrado

In the Brazilian Cerrado (neotropical savanna), the development of bud-bearing underground systems as adaptive structures to fire and dry periods can comprise an important source of buds for this ecosystem, as already demonstrated in the Brazilian Campos grasslands and North American prairies. Asteraceae species from both woody and herbaceous strata have subterranean organs that accumulate carbohydrates, reinforcing the adaptive strategy of these plants to different environmental conditions. This study aims to analyse the morpho-anatomy of underground systems of six species of Asteraceae (Mikania cordifolia L.f. Willd., Mikania sessilifolia DC, Trixis nobilis (Vell.) Katinas, Pterocaulon alopecuroides (Lam.) DC., Vernonia elegans Gardner and Vernonia megapotamica Spreng.), to describe these structures and to verify the occurrence and origin of shoot buds, and to analyse the presence of reserve substances. Individuals sampled in Cerrado areas in São Paulo State showed thick underground bud-bearing organs, with adventitious or lateral roots and presence of fructans. Xylopodium was found in all studied species, except for Trixis nobilis, which had stem tuber. The presence of fructans as reserve, and the capacity of structures in the formation of buds indicate the potential of herbaceous species of Asteraceae in forming a viable bud bank for vegetation regeneration in the Brazilian Cerrado.

Utilização de métodos acústicos em estudos de dinâmica costeira: exemplo na desembocadura lagunar de cananéia

Em função de suas condições de interface entre águas doces e salinas, desembocaduras estuarinas e lagunares constituem sistemas geomorfológicos altamente complexos e dinâmicos. Como conseqüência da variabilidade espacial e temporal dos fluxos de maré, o leito responde com uma grande variabilidade nas características morfológicas e sedimentares. Neste sentido, é possível relacionar diretamente a circulação de fundo e o transporte sedimentar com as feições submersas geradas. Perfis de ecossondagem, sonar de varredura lateral e sísmica de alta resolução, executados na desembocadura lagunar de Cananéia, revelaram a existência de uma dinâmica de fundo extremamente complexa, caracterizada por marcas onduladas e ondas de areia de alturas métricas. As maiores ondas de areia, localizadas em uma depressão na desembocadura lagunar, apresentam inversão de polaridade em sua assimetria, com a presença de ondas simétricas de grande tamanho no ponto de inversão. Este padrão morfológico não apresenta variação temporal em escala anual, sugerindo a persistência de um padrão de fluxos sobre o leito. Esta dinâmica revela, também, a constância de fluxos convergentes que aparentemente independem das condições de maré enchente ou vazante. Os resultados permitiram o estabelecimento de um primeiro modelo qualitativo de circulação de fundo na área, com aplicações potenciais na navegação e estudos de proteção da costa.

Índice h de docentes em Saúde Coletiva no Brasil

OBJETIVO: Estimar valores de referência e função de hierarquia de docentes em Saúde Coletiva do Brasil por meio de análise da distribuição do índice h. MÉTODOS: A partir do portal da Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior, 934 docentes foram identificados em 2008, dos quais 819 foram analisados. O índice h de cada docente foi obtido na Web of Science mediante algoritmos de busca com controle para homonímias e alternativas de grafia de nome. Para cada região e para o Brasil como um todo ajustou-se função densidade de probabilidade exponencial aos parâmetros média e taxa de decréscimo por região. Foram identificadas medidas de posição e, com o complemento da função probabilidade acumulada, função de hierarquia entre autores conforme o índice h por região. RESULTADOS: Dos docentes, 29,8% não tinham qualquer registro de citação (h = 0). A média de h para o País foi 3,1, com maior média na região Sul (4,7). A mediana de h para o País foi 2,1, também com maior mediana na Sul (3,2). Para uma padronização de população de autores em cem, os primeiros colocados para o País devem ter h = 16; na estratificação por região, a primeira posição demanda valores mais altos no Nordeste, Sudeste e Sul, sendo nesta última h = 24. CONCLUSÕES: Avaliados pelos índices h da Web of Science, a maioria dos autores em Saúde Coletiva não supera h = 5. Há diferenças entres as regiões, com melhor desempenho para a Sul e valores semelhantes entre Sudeste e Nordeste.

Análise espacial e sazonal da leptospirose no município de São Paulo, SP, 1998 a 2006

OBJETIVO: Analisar a distribuição espacial e sazonal da leptospirose, identificando possíveis componentes ecológicos e sociais para a sua transmissão. MÉTODOS: Foram georreferenciados 2.490 casos em cada distrito do município de São Paulo, SP, registrados de 1998 a 2006. Os dados foram obtidos do Sistema de Informação de Agravos de Notificação. Foram realizados mapas temáticos com as variáveis taxa de incidência, letalidade, taxa de alfabetização, renda média mensal, número de moradores por domicilio, abastecimento de água e rede de esgoto. Para identificar o padrão espacial (disperso, em aglomerado ou randômico), foram analisadas pelo Índice de Moran global e local. Foi utilizado o coeficiente de correlação de Spearman para testar associações entre as variáveis com padrão espacial em aglomerados. RESULTADOS: O padrão espacial em aglomerados foi observado nas variáveis taxa de incidência de leptospirose, taxa de alfabetização, renda média mensal, número de moradores por domicílio, abastecimento de água e rede de esgoto. Foram notificados 773 casos no período seco e 1.717 no úmido. A incidência e a letalidade estão correlacionadas com as condições socioeconômicas da população, independentemente do período. CONCLUSÕES: A leptospirose está distribuída por todo o município de São Paulo e sua incidência aumenta no período das chuvas. No período seco, os locais de aparecimento dos casos coincidem com as áreas de piores condições de moradia e, durante o período úmido, também aumenta em outros distritos, provavelmente devido à proximidade de rios e córregos.

Leishmaniose tegumentar americana no Litoral Norte Paulista, período 1993 a 2005

A leishmaniose tegumentar americana adquiriu caráter epidêmico no Litoral Norte Paulista, desde a década de 1990. A partir de dados secundários, realizou-se estudo descritivo da doença no período de 1993 a 2005 nos quatro municípios que compõem a região e analisou-se a freqüência dos flebotomíneos capturados nos locais prováveis de transmissão. Foram notificados 689 casos autóctones de leishmaniose tegumentar, com casos isolados e agrupados, determinando uma distribuição espacial heterogênea, com sincronismo na manifestação e ciclicidade, em intervalo de seis a oito anos. Todas as faixas etárias foram acometidas, com ligeiro predomínio do sexo masculino, sem associação com uma ocupação. Capturou-se 2.758 flebotomíneos e a espécie Nyssomyia intermedia predominou (80,4%), no peri e intradomicílio. A doença apresentou perfil de transmissão peri e intradomiciliar, entre o periurbano e a mata, e no interior da mata. Neste caso, a transmissão estaria mais relacionada com os focos enzoóticos.

Confiabilidade da informação sobre hospitalizações por causas externas de um hospital público em São José dos Campos, São Paulo, Brasil

OBJETIVO: Conhecer a qualidade dos dados de internação por causas externas em São José dos Campos, São Paulo. MÉTODO: Foram estudadas as internações pelo Sistema Único de Saúde por lesões decorrentes de causas externas no primeiro semestre de 2003, no Hospital Municipal, referência para o atendimento ao trauma no Município, por meio da comparação dos dados registrados no Sistema de Informações Hospitalares com os prontuários de 990 internações. A concordância das variáveis relativas à vítima, à internação e ao agravo foi avaliada pela taxa bruta de concordância e pelo coeficiente Kappa. As lesões e as causas externas foram codificadas segundo a 10ª revisão da Classificação Internacional de Doenças, respectivamente, capítulos XIX e XX. RESULTADOS: A taxa de concordância bruta foi de boa qualidade para as variáveis relativas à vítima e à internação, variando de 89,0% a 99,2%. As lesões tiveram concordância ótima, exceto os traumatismos do pescoço (k=0,73), traumatismos múltiplos (k=0,67) e fraturas do tórax (k=0,49). As causas externas tiveram concordância ótima para acidentes de transporte (k=0,90) e quedas (k=0,83). A confiabilidade foi menor para agressões (k=0,50), causas indeterminadas (k=0,37), e complicações da assistência médica (k=0,03). Houve concordância ótima nos acidentes de transporte em pedestres, ciclistas e motociclistas. CONCLUSÃO: A maioria das variáveis de estudo teve boa qualidade no nível de agregação analisado. Algumas variáveis relativas à vítima e alguns tipos de causas externas necessitam de aperfeiçoamento da qualidade dos dados. O perfil da morbidade hospitalar encontrado confirmou os acidentes de transporte como importante causa externa de internação hospitalar no Município.

Spatial clustering analysis of the foot-and-mouth disease outbreaks in Mato Grosso do Sul state, Brazil - 2005

In the southern region of Mato Grosso do Sul state, Brazil, a foot-and-mouth disease (FMD) epidemic started in September 2005. A total of 33 outbreaks were detected and 33,741 FMD-susceptible animals were slaughtered and destroyed. There were no reports of FMD cases in other species than bovines. Based on the data of this epidemic, it was carried out an analysis using the K-function and it was observed spatial clustering of outbreaks within a range of 25km. This observation may be related to the dynamics of foot-and-mouth disease spread and to the measures undertaken to control the disease dissemination. The control measures were effective once the disease did not spread to farms more than 47 km apart from the initial outbreaks.

Prevalence of inadequate nutrient intake in a group of adolescents using dietary reference intake- based methods

O objetivo do presente estudo foi avaliar a prevalência de ingestão inadequada de nutrientes em um grupo de adolescentes de São Bernardo do Campo-SP. Dados de consumo de energia e nutrientes foram obtidos por meio de recordatórios de 24 horas aplicados em 89 adolescentes. A prevalência de inadequação foi calculada utilizando o método EAR como ponto de corte, após ajuste pela variabilidade intrapessoal, utilizando o procedimento desenvolvido pela Iowa State University. As Referências de Ingestão Dietética (IDR) foram os valores de referência para ingestão. Para os nutrientes que não possuem EAR estabelecida, a distribuição do consumo foi comparada com a AI. As maiores prevalências de inadequação em ambos sexos foram observadas para o magnésio (99,3 por cento para o sexo masculino e 81,8 por cento para o feminino), zinco (44,0 por cento para o sexo masculino e 23,5 por cento para o feminino), vitamina C (57,2 por cento para o sexo masculino e 59,9 por cento para o feminino) e folato (34,8 por cento para o sexo feminino). A proporção de indivíduos com ingestão superior à AI foi insignificante (menor que 2,0 por cento) em ambos os sexos