Effect of Inorganic and Organic Carbon Enrichments (DIC and DOC) on the Photosynthesis and Calcification Rates of Two Calcifying Green Algae from a Caribbean Reef Lagoon

Coral reefs worldwide are affected by increasing dissolved inorganic carbon (DIC) and organic carbon (DOC) concentrations due to ocean acidification (OA) and coastal eutrophication. These two stressors can occur simultaneously, particularly in near-shore reef environments with increasing anthropogenic pressure. However, experimental studies on how elevated DIC and DOC interact are scarce and fundamental to understanding potential synergistic effects and foreseeing future changes in coral reef function. Using an open mesocosm experiment, the present study investigated the impact of elevated DIC (pHNBS: 8.2 and 7.8; pCO2: 377 and 1076 μatm) and DOC (added as 833 μmol L-1 of glucose) on calcification and photosynthesis rates of two common calcifying green algae, Halimeda incrassata and Udotea flabellum, in a shallow reef environment. Our results revealed that under elevated DIC, algal photosynthesis decreased similarly for both species, but calcification was more affected in H. incrassata, which also showed carbonate dissolution rates. Elevated DOC reduced photosynthesis and calcification rates in H. incrassata, while in U. flabellum photosynthesis was unaffected and thalus calcification was severely impaired. The combined treatment showed an antagonistic effect of elevated DIC and DOC on the photosynthesis and calcification rates of H. incrassata, and an additive effect in U. flabellum. We conclude that the dominant sand dweller H. incrassata is more negatively affected by both DIC and DOC enrichments, but that their impact could be mitigated when they occur simultaneously. In contrast, U. flabellum can be less affected in coastal eutrophic waters by elevated DIC, but its contribution to reef carbonate sediment production could be further reduced. Accordingly, while the capacity of environmental eutrophication to exacerbate the impact of OA on algal-derived carbonate sand production seems to be species-specific, significant reductions can be expected under future OA scenarios, with important consequences for beach erosion and coastal sediment dynamics.

Implication des protéines MCM dans la réponse cellulaire aux dommages à l’ADN

Les protéines MCM (minichromosome maintenance) forment un complexe hétérohexamérique composé des protéines MCM2 à MCM7 qui possède une activité hélicase nécessaire lors de la réplication de l’ADN. Ce complexe est la cible des protéines ATM et ATR, kinases responsables de l’initiation de la réponse cellulaires aux dommages à l’ADN, pour permettre l’arrêt de la réplication lors de la détection de cassure double brin. De plus, les MCM permettent le remodelage de la chromatine par leur activité hélicase mais aussi par leur association avec une chaperone d’histone la protéine ASF1. Toutefois, la majorité des complexes MCM ne co-localisent pas avec les origines de réplication. De plus, la quantité des protéines MCM dans la cellule est nettement supérieure à la quantité requise lors de la réplication. Ces deux faits laissent présager que ce complexe hélicase pourrait jouer un second rôle. Des études effectuées au laboratoire ont démontré une augmentation de la fixation à la chromatine des protéines MCM suite au traitement avec l’étoposide, un inhibiteur de la topoisomérase II qui cause des cassures double brin. L’étude des interactions de la protéine MCM2 par spectrométrie de masse ainsi que par immunobuvardage ont démontré une augmentation de l’interaction entre la protéine MCM2 et ASF1 suite aux dommages. Ceci suggère que les protéines MCM pourraient être impliquées dans les mécanismes de réparation de l’ADN. La nature de l’interaction entre la protéine MCM2 et ASF1 a été déterminée in vitro par des immunobuvardages de type Far western et des Dot blot avec des mutants de la protéine MCM2. Des cellules U2OS-Flp-in ont été utilisées pour générer des lignées stables exprimants les protéines MCM2 à MCM7 avec une étiquette GFP ou fusionnées avec une biotine-ligase (BirA). Les cellules ont été cultivées dans du milieu SILAC et des immunoprécipitations ont été effectuées sur des cellules contrôles (R0K0), des cellules qui expriment MCM-GFP ou BirA (R6K4) non-traitées et des cellules qui expriment MCM-GFP ou BirA traitées à l’étoposide (R10K8). Les immunoprécipitations ont été analysés au spectromètre de masse pour déterminer la modulation des interactions avant et après dommages à l’ADN. Les études d’interactions in vitro ont permis d’identifier que l’interaction entre la protéine MCM2 et ASF1 se situe entre les acides aminés 81-162 sur la protéine MCM2. L’approche de spectrométrie de masse a permis d’identifier plusieurs protéines liant le complexe MCM qui sont impliquées non seulement dans la réplication de l’ADN mais aussi dans le remodelage de la chromatine. De plus, certains de ces nouveaux partenaires augmentent leur interaction avec le complexe suite à l’induction de dommages. Ces résultats suggèrent que les protéines MCM jouent un rôle dans la réorganisation de la chromatine dans les mécanismes de réparation de l’ADN.

On Growth Rate of Wind Waves: Impact of Short-Scale Breaking Modulations

The wave generation model based on the rapid distortion concept significantly underestimates empirical values of the wave growth rate. As suggested before, inclusion of the aerodynamic roughness modulations effect on the amplitude of the slope-correlated surface pressure could potentially reconcile this model approach with observations. This study explores the role of short-scale breaking modulations to amplify the growth rate of modulating longer waves. As developed, airflow separations from modulated breaking waves result in strong modulations of the turbulent stress in the inner region of the modulating waves. In turn, this leads to amplifying the slope-correlated surface pressure anomalies. As evaluated, such a mechanism can be very efficient for enhancing the wind-wave growth rate by a factor of 2-3.

Trajectory prediction uncertainty modelling for Air Traffic Management

The anticipated growth of air traffic worldwide requires enhanced Air Traffic Management (ATM) technologies and procedures to increase the system capacity, efficiency, and resilience, while reducing environmental impact and maintaining operational safety. To deal with these challenges, new automation and information exchange capabilities are being developed through different modernisation initiatives toward a new global operational concept called Trajectory Based Operations (TBO), in which aircraft trajectory information becomes the cornerstone of advanced ATM applications. This transformation will lead to higher levels of system complexity requiring enhanced Decision Support Tools (DST) to aid humans in the decision making processes. These will rely on accurate predicted aircraft trajectories, provided by advanced Trajectory Predictors (TP). The trajectory prediction process is subject to stochastic effects that introduce uncertainty into the predictions. Regardless of the assumptions that define the aircraft motion model underpinning the TP, deviations between predicted and actual trajectories are unavoidable. This thesis proposes an innovative method to characterise the uncertainty associated with a trajectory prediction based on the mathematical theory of Polynomial Chaos Expansions (PCE). Assuming univariate PCEs of the trajectory prediction inputs, the method describes how to generate multivariate PCEs of the prediction outputs that quantify their associated uncertainty. Arbitrary PCE (aPCE) was chosen because it allows a higher degree of flexibility to model input uncertainty. The obtained polynomial description can be used in subsequent prediction sensitivity analyses thanks to the relationship between polynomial coefficients and Sobol indices. The Sobol indices enable ranking the input parameters according to their influence on trajectory prediction uncertainty. The applicability of the aPCE-based uncertainty quantification detailed herein is analysed through a study case. This study case represents a typical aircraft trajectory prediction problem in ATM, in which uncertain parameters regarding aircraft performance, aircraft intent description, weather forecast, and initial conditions are considered simultaneously. Numerical results are compared to those obtained from a Monte Carlo simulation, demonstrating the advantages of the proposed method. The thesis includes two examples of DSTs (Demand and Capacity Balancing tool, and Arrival Manager) to illustrate the potential benefits of exploiting the proposed uncertainty quantification method.

The EMSO-ERIC Pan-European Consortium: Data Benefits and Lessons Learned as the Legal Entity Forms

The European Multidisciplinary Seafloor and water-column Observatory (EMSO) European Research Infrastructure Consortium (ERIC) provides power, communications, sensors, and data infrastructure for continuous, high-resolution, (near-)real-time, interactive ocean observations across a multidisciplinary and interdisciplinary range of research areas including biology, geology, chemistry, physics, engineering, and computer science, from polar to subtropical environments, through the water column down to the abyss. Eleven deep-sea and four shallow nodes span from the Arctic through the Atlantic and Mediterranean, to the Black Sea. Coordination among the consortium nodes is being strengthened through the EMSOdev project (H2020), which will produce the EMSO Generic Instrument Module (EGIM). Early installations are now being upgraded, for example, at the Ligurian, Ionian, Azores, and Porcupine Abyssal Plain (PAP) nodes. Significant findings have been flowing in over the years; for example, high-frequency surface and subsurface water-column measurements of the PAP node show an increase in seawater pCO2 (from 339 μatm in 2003 to 353 μatm in 2011) with little variability in the mean air-sea CO2 flux. In the Central Eastern Atlantic, the Oceanic Platform of the Canary Islands open-ocean canary node (aka ESTOC station) has a long-standing time series on water column physical, biogeochemical, and acidification processes that have contributed to the assessment efforts of the Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC). EMSO not only brings together countries and disciplines but also allows the pooling of resources and coordination to assemble harmonized data into a comprehensive regional ocean picture, which will then be made available to researchers and stakeholders worldwide on an open and interoperable access basis.

Fatores de eleição do destino turístico para a região norte de Portugal alto Trás-os-Montes: uma análise multivariada

O objetivo deste trabalho consiste em identificar os fatores de eleição do destino turístico para a região Norte de Portugal Alto Trás-os-Montes (ATM). Especificamente, visa-se: i) a identificação dos principais fatores motivacionais de eleição do destino turístico ATM; ii) a identificação dos principais fatores de atração de eleição do destino turístico ATM. Os fatores de eleição em análise foram selecionados com base na revisão da literatura turística e no modelo de Crompton (1979). Para tal, aplicou-se um inquérito por questionário aos visitantes nacionais e estrangeiros que se deslocaram à região ATM no período de agosto de 2013 a agosto de 2014, e os dados foram tratados tendo por base uma Análise Fatorial Exploratória. Dos resultados obtidos extraíram-se quatro Fatores Motivacionais que explicam 60.87% da variância total, a saber: 1) competências sócio e interculturais, 2) relacionamento e vivências interpessoais, 3) conveniência e lazer e 4) escape e autorrenovação. Por outro lado, identificaram-se quatro Fatores de Atração que explicam 62% da estrutura dos dados: 1) acolhimento e qualidade dos serviços, 2) animação e atrações turísticas, 3) facilitadores e promotores da viagem e 4) encantos rurais. Estes resultados podem ser utilizados para a aplicação de outras técnicas estatísticas e como um elemento informativo para os stakeholders da atividade turística.

Efeito de diferentes concentrações do óleo de nim no crescimento micelial de fungos entomopatogênicos e Trichoderma harzianum.

A associação de extratos de origem vegetal com fungos entomopatogênicos pode aumentar a eficiência do controle biológico de pragas e doenças de plantas e ainda reduzir custos e impactos ambientais. No presente trabalho foi avaliado o efeito do óleo de nim, incorporado ao meio BDA (Batata-dextrose-ágar) nas concentrações de 0, 1, 10, 100, 1.000, 10.000 e 100.000 μ/L, sobre o crescimento micelial de Metarhizium anisopliae, Beauveria bassiana, Trichoderma harzianum e Lecanicillium lecanii. O óleo de nim foi adicionado ao meio antes e após a esterilização em autoclave por 20 min. e 1 atm. Na parte central das placas de Petri contendo os meios foi transferido um disco de micélio dos agentes de biocontrole e mantidas em sala de incubação a 27 ± 2°C. O crescimento da colônia foi avaliado diariamente por seis dias, considerando dois sentidos do diâmetro. Cada placa correspondeu a uma repetição sendo cinco placas por tratamento. O óleo de nim adicionado antes e após autoclavagem em todas as concentrações testadas, estimularam o crescimento micelial de todos os agentes de biocontrole. Esta associação é de grande valia para o controle biológico, pode aumentar a eficiência destes fungos e reduzir impactos ambientais.

Imagiologia da articulação temporomandibular

Dissertação para obtenção do grau de Mestre no Instituto Superior de Ciências da Saúde Egas Moniz

Efeito do fungo Metarhizium anisopliae (Metsch.) Sorok. (Deuteromycetes) para Astyanax scabripinnis (Jenyns, 1842) (Pisces: Characidae).

Avaliou-se o efeito de Metarhizium anisopliae (Metsch.) para Astyanax scabripinnis (Jenyns, 1842)(Pisces, Characidae), em condições de laboratório. Suspensões aquosas de conídios recémproduzidos, viáveis (viabilidade mínima 90%) e inviabilizados por meio de autoclavagem (121º C, 20 minutos, a 1 atm), na concentração de 6,5 x 1010 conídios/aquário (equivalente a 5 x 1015 conídios/ ha, que representa 1.000 vezes a concentração recomendada para o controle de cigarrinhas de pastagens, principal praga-alvo deste entomopatógeno no Brasil), foram aplicadas em aquários contendo A. scabripinnis. Foram analisadas amostras de água e dos peixes, dos quais foram dissecados as brânquias e o estômago, em diferentes intervalos de tempo, a fim de se avaliar a presença dos conídios. Observaram-se diariamente o comportamento e a mortalidade de peixes em ambos os tratamentos. Avaliou-se nos peixes sobreviventes a morfologia das células das brânquias e do fígado. Verificou-se que nas brânquias não houve alteração no número de conídios ao longo de 16 dias de contato, sendo que no estômago houve um ligeiro acréscimo inicial seguido de redução constante. A viabilidade dos conídios em todos os locais avaliados decresceu após 24 horas da aplicação. Constatou-se que não houve morte ou quaisquer alterações comportamentais após 30 dias de contato, indicando a ausência de efeitos adversos associados à capacidade do fungo em provocar infecção ou exercer efeitos tóxicos em ambos os organismos-teste.

European lobster (Homarus gammarus) larvae under an acidification scenario: addressing biochemical, development and behaviour responses

A acidificação dos oceanos constitui uma problemática global e a realidade de que está, efetivamente, a acontecer não é uma consideração subjetiva. A Acidificação dos oceanos provocada por emissões de dióxido de carbono de origem antropogénica tem vindo a reduzir o pH das águas superficiais do Oceano e projeções preveem a continuidade deste processo. Embora muita investigação tenha sido desenvolvida no âmbito dos invertebrados que calcificam, tais como moluscos e crustáceos, poucos consideraram o estudo de efeitos ao nível sub-celular para avaliar stress oxidativo ou respostas funcionais do metabolismo energético em tais condições, interligando vários níveis de organização biológica. O objetivo do presente estudo foi o de avaliar os efeitos da exposição a diferentes níveis-alvo de pCO2 (controlo: 370 μatm; aumentado: 710 μatm) e de pH (controlo: 8.15; reduzido: 7.85) em parâmetros de crescimento bem como avaliar respostas comportamentais e bioquímicas relacionadas com stress oxidativo e metabolismo energético durante o desenvolvimento larvar de um crustáceo decápode. Este cenário de acidificação está de acordo com os RCPs previstos pelo Painel Intergovernamental para as Alterações Climáticas (IPCC, 2014) para o ano 2100. Para o presente estudo, foi utilizado o crustáceo Homarus gammarus (L.) – sendo uma espécie com elevado valor comercial, que tem vindo a sofrer elevada pressão de pesca em águas Europeias. Fêmeas adultas provenientes da costa Atlântica Oeste Portuguesa foram obtidas de um retalhista local. Após a eclosão em ambiente laboratorial controlado, larvas provenientes da mesma progenitora foram expostas às condições acima descritas desde o momento da eclosão até à chegada ao Estádio III. A sobrevivência individual e ocorrência de ecdise foram avaliados individualmente de 12h em 12h. Réplicas de cada tratamento foram recolhidas em momentos específicos durante o Estádio I (primeiro estádio larvar) e Estádio III (último estádio larvar) para análise morfométrica e de crescimento (peso fresco e comprimento carapaça) e respostas bioquímicas. Os biomarcadores analisados incluíram parâmetros relacionados com stress oxidativo e danos (atividade da enzima superóxido dismutase (SOD), peroxidação lipídica (LPO) e danos no DNA) e metabolismo energético (atividade da cadeia transportadora de eletrões (ETS) e da enzima lactato desidrogenase (LDH) e quantificação de Hidratos de Carbono). Os resultados obtidos sugerem que a sobrevivência diminui e que o período inter-muda é afetado durante a exposição a cenários de acidificação. No que respeita aos parâmetros de crescimento/morfométricos, larvas do cenário de acidificação apresentam uma tendência para crescimento diminuído, menor peso e comprimento de carapaça. As análises bioquímicas realizadas indicam a ocorrência de stress oxidativo sob condições de acidificação. Respostas ao nível do metabolismo energético não variaram significativamente entre tratamentos. Os resultados apontam também para que fases larvares possam possuir um sistema antioxidante ainda em desenvolvimento, tornando-as mais suscetíveis ao stress oxidativo. As fases larvares são uma fase vulnerável e crucial no ciclo de vida das espécies, influenciando o recrutamento e a renovação de stocks. Este estudo contribui para um melhor entendimento sobre a vulnerabilidade desta espécie num cenário de alterações climáticas – Acidificação dos oceanos – ao endereçar os mecanismos envolvidos nas respostas deste crustáceo a este agente causador de stress.

The Herpesvirus Nuclear Egress Complex Component, UL31, is Recruited to Sites of DNA Damage Through Poly(ADP-RIBOSE) Binding

Thesis (Master, Biomedical & Molecular Sciences) -- Queen's University, 2016-08-23 15:03:30.807

Implications of obesity in exceptional longevity

Fondo de Investigaciones Sanitarias (PI15/00558)

Atmospheric calibration for sub-millimeter radio astronomy

This thesis is focused on improving the calibration accuracy of sub-millimeter astronomical observations. The wavelength range covered by observational radio astronomy has been extended to sub-millimeter and far infrared with the advancement of receiver technology in recent years. Sub-millimeter observations carried out with airborne and ground-based telescopes typically suffer from 10% to 90% attenuation of the astronomical source signals by the terrestrial atmosphere. The amount of attenuation can be derived from the measured brightness of the atmospheric emission. In order to do this, the knowledge of the atmospheric temperature and chemical composition, as well as the frequency-dependent optical depth at each place along the line of sight is required. The altitude-dependent air temperature and composition are estimated using a parametrized static atmospheric model, which is described in Chapter 2, because direct measurements are technically and financially infeasible. The frequency dependent optical depth of the atmosphere is computed with a radiative transfer model based on the theories of quantum mechanics and, in addition, some empirical formulae. The choice, application, and improvement of third party radiative transfer models are discussed in Chapter 3. The application of the calibration procedure, which is described in Chapter 4, to the astronomical data observed with the SubMillimeter Array Receiver for Two Frequencies (SMART), and the German REceiver for Astronomy at Terahertz Frequencies (GREAT), is presented in Chapters 5 and 6. The brightnesses of atmospheric emission were fitted consistently to the simultaneous multi-band observation data from GREAT at 1.2 ∼ 1.4 and 1.8 ∼ 1.9 THz with a single set of parameters of the static atmospheric model. On the other hand, the cause of the inconsistency between the model parameters fitted from the 490 and 810 GHz data of SMART is found to be the lack of calibration of the effective cold load temperature. Besides the correctness of atmospheric modeling, the stability of the receiver is also important to achieving optimal calibration accuracy. The stabilities of SMART and GREAT are analyzed with a special calibration procedure, namely the “load calibration". The effects of the drift and fluctuation of the receiver gain and noise temperature on calibration accuracy are discussed in Chapters 5 and 6. Alternative observing strategies are proposed to combat receiver instability. The methods and conclusions presented in this thesis are applicable to the atmospheric calibration of sub-millimeter astronomical observations up to at least 4.7 THz (the H channel frequency of GREAT) for observations carried out from ∼ 4 to 14 km altitude. The procedures for receiver gain calibration and stability test are applicable to other instruments using the same calibration approach as that for SMART and GREAT. The structure of the high performance, modular, and extensible calibration program used and further developed for this thesis work is presented in the Appendix C.

Efeito do 1-MCP no desenvolvimento de podridões em maçã.

O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito do 1-MCP em maçãs MaxiGala expostas a diferentes atmosferas (ATM), no progresso da doença ocasionada por Botrytis cinerea e Cryptosporiopsis brasiliensis.

Hidrolisado de proteína de soja em meio de cultivo para a produção de agente de controle biológico.

Os produtos de controle biológico devem ser produzidos com custo competitivo em relação aos sintéticos para que seu uso se torne generalizado. A fermentação é uma das etapas mais caras para o escalonamento da produção por causa do valor dos ingredientes dos meios de cultura. Neste trabalho, Pichia kudriavzevii L9, um agente de controle de podridão pós-colheita de frutas, foi utilizada como modelo para a avaliação de hidrolisado de proteína de soja como fonte de nitrogênio em meio de cultura líquido. Foram testadas cinco concentrações de proteína de soja (50 L-1 a 250 g L-1) em solução aquosa contendo concentrações de H2SO4 de 0 a 1,0 N, tratadas em autoclave a 121 ºC e 1,0 atm de pressão. Após o resfriamento, o produto obtido foi alcalinizado com KOH até atingir o pH de 6,0 ? 7,0. Nas condições do experimento, a melhor condição para a hidrólise do proteinato de soja e obtenção de maior concentração de aminoácidos no meio, foi de 200 g L-1 de proteinato em solução de HCl 0,5 N, produzindo 32,1 g L-1 de aminoácido livre, quantificado pelo método da ninhidrina. O hidrolisado foi utilizado para o crescimento de P. kudriavzevii L9, obtendo-se a maior produtividade de células viáveis de levedura com a adição de 2% do hidrolisado obtido no meio de cultura, na faixa entre 0,2 a 0,5 N de HCL.