Temperatura e osmocondicionamento na germinação de sementes de Urochloa brizantha (STAPF) Webster cv. Basilisk

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Características biométricas das sementes e descrição da resposta germinativa pelo modelo do tempo térmico em diferentes populações de Peltophorum dubium (Spreng.) Taub

Pós-graduação em Ciências Biológicas (Biologia Vegetal) - IBRC

Modelos para estimar as exigências de lisina digestível para poedeiras comerciais

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Caracterização do Perfil Cognitivo-Linguístico de Escolares com Dificuldades de Leitura e Escrita

Investigou-se o perfil cognitivo-linguístico de escolares com dificuldades na aquisição da linguagem escrita acrescentando-se testes específicos em um modelo de resposta à intervenção (identificação e intervenção precoces do risco para transtorno de leitura). Participaram 45 escolares do 2º ano, idade média de 7 anos de ambos os gêneros, divididos em grupo controle (sem dificuldades, n = 32) e grupo de risco (com dificuldades, n = 13). Escores mais de 1,65 DP abaixo da média do grupo controle para cada teste foram considerados déficits específicos. Enquanto a análise de grupo apontou os prejuízos fonológicos como único fator de risco, a individual acrescentou a inatenção e a nomeação rápida como fatores causais independentes. Um modelo ampliado de resposta à intervenção que inclui a avaliação cognitiva é proposto.

Produção e qualidade da cana-de-açúcar em diferentes formas do relevo

Pós-graduação em Agronomia (Ciência do Solo) - FCAV

beta(1) Adrenergic receptor is key to cold- and diet-induced thermogenesis in mice

Brown adipose tissue (BAT) is predominantly regulated by the sympathetic nervous system (SNS) and the adrenergic receptor signaling pathway. Knowing that a mouse with triple beta-receptor knockout (KO) is cold intolerant and obese, we evaluated the independent role played by the beta(1) isoform in energy homeostasis. First, the 30 min i.v. infusion of norepinephrine (NE) or the beta(1) selective agonist dobutamine (DB) resulted in similar interscapular BAT (iBAT) thermal response in WT mice. Secondly, mice with targeted disruption of the beta(1) gene (KO of beta(1) adrenergic receptor (beta 1KO)) developed hypothermia during cold exposure and exhibited decreased iBAT thermal response to NE or DB infusion. Thirdly, when placed on a high-fat diet (HFD; 40% fat) for 5 weeks, beta 1KO mice were more susceptible to obesity than WT controls and failed to develop diet-induced thermogenesis as assessed by BAT Ucp1 mRNA levels and oxygen consumption. Furthermore, beta 1KO mice exhibited fasting hyperglycemia and more intense glucose intolerance, hypercholesterolemia, and hypertriglyceridemia when placed on the HFD, developing marked non-alcoholic steatohepatitis. In conclusion, the beta(1) signaling pathway mediates most of the SNS stimulation of adaptive thermogenesis. Journal of Endocrinology (2012) 214, 359-365

Second law analysis and simulation techniques for the energy optimization of buildings

The research activity described in this thesis is focused mainly on the study of finite-element techniques applied to thermo-fluid dynamic problems of plant components and on the study of dynamic simulation techniques applied to integrated building design in order to enhance the energy performance of the building. The first part of this doctorate thesis is a broad dissertation on second law analysis of thermodynamic processes with the purpose of including the issue of the energy efficiency of buildings within a wider cultural context which is usually not considered by professionals in the energy sector. In particular, the first chapter includes, a rigorous scheme for the deduction of the expressions for molar exergy and molar flow exergy of pure chemical fuels. The study shows that molar exergy and molar flow exergy coincide when the temperature and pressure of the fuel are equal to those of the environment in which the combustion reaction takes place. A simple method to determine the Gibbs free energy for non-standard values of the temperature and pressure of the environment is then clarified. For hydrogen, carbon dioxide, and several hydrocarbons, the dependence of the molar exergy on the temperature and relative humidity of the environment is reported, together with an evaluation of molar exergy and molar flow exergy when the temperature and pressure of the fuel are different from those of the environment. As an application of second law analysis, a comparison of the thermodynamic efficiency of a condensing boiler and of a heat pump is also reported. The second chapter presents a study of borehole heat exchangers, that is, a polyethylene piping network buried in the soil which allows a ground-coupled heat pump to exchange heat with the ground. After a brief overview of low-enthalpy geothermal plants, an apparatus designed and assembled by the author to carry out thermal response tests is presented. Data obtained by means of in situ thermal response tests are reported and evaluated by means of a finite-element simulation method, implemented through the software package COMSOL Multyphysics. The simulation method allows the determination of the precise value of the effective thermal properties of the ground and of the grout, which are essential for the design of borehole heat exchangers. In addition to the study of a single plant component, namely the borehole heat exchanger, in the third chapter is presented a thorough process for the plant design of a zero carbon building complex. The plant is composed of: 1) a ground-coupled heat pump system for space heating and cooling, with electricity supplied by photovoltaic solar collectors; 2) air dehumidifiers; 3) thermal solar collectors to match 70% of domestic hot water energy use, and a wood pellet boiler for the remaining domestic hot water energy use and for exceptional winter peaks. This chapter includes the design methodology adopted: 1) dynamic simulation of the building complex with the software package TRNSYS for evaluating the energy requirements of the building complex; 2) ground-coupled heat pumps modelled by means of TRNSYS; and 3) evaluation of the total length of the borehole heat exchanger by an iterative method developed by the author. An economic feasibility and an exergy analysis of the proposed plant, compared with two other plants, are reported. The exergy analysis was performed by considering the embodied energy of the components of each plant and the exergy loss during the functioning of the plants.

Analisi della stabilità dei risultati dei test di risposta termica: prove in campo, confronto e analisi critica per diversi metodi di esecuzione e modellizzazione

Il Test di Risposta Termica (Thermal Response Test-TRT) (Mogenson,1983) è il test esistente con il più alto grado di accuratezza per la caratterizzazione del reservoir geotermico superficiale. Il test consiste in una simulazione in situ del funzionamento di un sistema a circuito chiuso di sfruttamento dell’energia geotermica, per un periodo limitato di tempo, attraverso l’iniezione o estrazione di calore a potenza costante all’interno del geo-scambiatore (Borehole Heat Exchanger-BHE). Dall’analisi della variazione delle temperature del fluido circolante, è possibile avere una stima delle proprietà termiche medie del volume del reservoir geotermico interessato dal test. Le grandezze principali per la caratterizzazione di un serbatoio geotermico sono la conduttività termica (λ), la capacità termica volumetrica (c), la temperatura indisturbata del suolo (Tg) e la resistenza termica del pozzo (Rb); la loro determinazione è necessaria per il corretto progettazione degli geo-scambiatori. I risultati del TRT sono tuttavia sensibili alle condizioni al contorno spazio-temporali quali ad es.: variazione della temperatura del terreno, movimento d’acqua di falda, condizioni metereologiche, eventi stagionali, ecc. Questo lavoro vuole: i) introdurre uno studio sui problemi di caratterizzazione del reservoir geotermico superficiale, in particolare analizzando l’effetto che il movimento d’acqua di falda ha sui parametri termici; ii) analizzare la sensitività dei risultati del test alle variabilità dei parametri caratteristici del funzionamento delle attrezzature. Parte del lavoro della mia tesi è stata svolta in azienda per un periodo di 4 mesi presso la “Groenholland Geo Energy systems” che ha sede ad Amsterdam in Olanda. Tre diversi esperimenti sono stati realizzati sullo stesso sito (stratigrafia nota del terreno: argilla, sabbia fine e sabbia grossa) usando una sonda profonda 30 metri e diversi pozzi per l’estrazione d’acqua e per monitorare gli effetti in prossimità del geo scambiatore. I risultati degli esperimenti sono stati molto diversi tra di loro, non solo in termini di dati registrati (temperature del fluido termovettore), ma in termini dei valori dei parametri ottenuti elaborando i dati. In particolare non è sufficiente adottare il modello classico della sorgente lineare infinita (Infinite Line Source Solution- ILS) (Ingersoll and Plass, 1948), il quale descrive il trasferimento di calore per conduzione in un mezzo omogeneo indefinito a temperatura costante. Infatti, lo scambio di calore avviene anche tramite convezione causata dal movimento d’acqua di falda, non identificabile mediante gli approcci classici tipo CUSUM test (Cumulative Sum test) (Brown e altri,1975) Lo studio della tesi vuole dare un quadro di riferimento per correlare la variabilità dei risultati con la variabilità delle condizioni al contorno. L’analisi integra le metodologie classiche (ILS) con un approccio geostatistico utile a comprendere i fenomeni e fluttuazioni che caratterizzano il test. Lo studio delle principali variabili e parametri del test, quali temperatura in ingresso e uscita del fluido termovettore, portata del fluido e potenza iniettata o estratta, è stato sviluppato mediante: il variogramma temporale, ovvero la semivarianza dell’accrescimento, che esprime il tipo di autocorrelazione temporale della variabile in esame; la covarianza incrociata temporale, ovvero la covarianza fra due variabili del sistema, che ne definisce quantitativamente il grado di correlazione in funzionamento del loro sfasamento temporale. L’approccio geostatistico proposto considera la temperatura del fluido Tf come una funzione aleatoria (FA) non stazionaria nel tempo (Chiles, 1999), il cui trend è formalmente definito, ma deve essere identificato numericamente. Si considera quindi un classico modello a residuo; in cui la FA è modellizzata come la somma di un termine deterministico, la media (il valore atteso) m(t),coincidente col modello descritto dalla teoria della sorgente lineare infinità, e di un termine aleatorio, la fluttuazione, Y(t). Le variabili portata e potenza sono invece considerate delle funzioni aleatorie stazionarie nel tempo, ovvero a media costante. Da questo studio di Tesi si sono raggiunte delle conclusioni molto importanti per lo studio del TRT: Confronto tra gli esperimenti in estrazione di calore, con e senza movimento d’acqua di falda: si studia l’effetto indotto dalla falda sul TRT. E’ possibile caratterizzare quantitativamente l’incremento della conducibilità termica equivalente legata a fenomeni convettivi dovuti al movimento d’acqua di falda. Inoltre, i variogrammi sperimentali evidenziano periodicità simili nei due casi e legate al funzionamento della pompa di calore e della componentistica associata ed alla circolazione del fluido termovettore all’interno della sonda. Tuttavia, la componente advettiva ha un effetto di smorzamento sulle piccole periodicità dei variogrammi, ma di aumento dell’ampiezza delle periodicità maggiori a causa del funzionamento della pompa di calore che deve fornire maggiore energia al sistema per bilanciare le dispersioni dovute al movimento d’acqua di falda. Confronto fra estrazione ed iniezione di calore, con movimento d’acqua di falda: si studia la significatività dei risultati nei due casi. L’analisi delle variografie evidenzia significative differenze nella struttura dei variogrammi sperimentali. In particolare, nel test con iniezione di calore i variogrammi sperimentali delle temperature hanno valori sistematicamente inferiori, circostanza che assicura una migliore precisione nella stima dei parametri termici. Quindi eseguire il TRT in iniezione di calore risulta più preciso. Dall’analisi dei variogrammi sperimentali delle singole variabili quali temperatura del fluido in ingresso e uscita all’interno del geoscambiatore è stato confermato il fenomeno di smorzamento delle oscillazioni da parte del terreno. Dall’analisi delle singole variabili del test (temperature, potenza, portata) è stata confermata l’indipendenza temporale fra portate e temperature. Ciò è evidenziato dalle diverse strutture dei variogrammi diretti e dalle covarianze incrociate prossime a zero. Mediante correlogrami è stato dimostrato la possibilità di calcolare il tempo impiegato dal fluido termovettore per circolare all’interno della sonda. L’analisi geostatistica ha permesso quindi di studiare in dettaglio la sensitività dei risultati del TRT alle diverse condizioni al contorno, quelle legate al reservoir e quelle legate al funzionamento delle attrezzature

INTEGRATIVE BIOMARKER IDENTIFICATION AND CLASSIFICATION USING HIGH THROUGHPUT ASSAYS

It is well accepted that tumorigenesis is a multi-step procedure involving aberrant functioning of genes regulating cell proliferation, differentiation, apoptosis, genome stability, angiogenesis and motility. To obtain a full understanding of tumorigenesis, it is necessary to collect information on all aspects of cell activity. Recent advances in high throughput technologies allow biologists to generate massive amounts of data, more than might have been imagined decades ago. These advances have made it possible to launch comprehensive projects such as (TCGA) and (ICGC) which systematically characterize the molecular fingerprints of cancer cells using gene expression, methylation, copy number, microRNA and SNP microarrays as well as next generation sequencing assays interrogating somatic mutation, insertion, deletion, translocation and structural rearrangements. Given the massive amount of data, a major challenge is to integrate information from multiple sources and formulate testable hypotheses. This thesis focuses on developing methodologies for integrative analyses of genomic assays profiled on the same set of samples. We have developed several novel methods for integrative biomarker identification and cancer classification. We introduce a regression-based approach to identify biomarkers predictive to therapy response or survival by integrating multiple assays including gene expression, methylation and copy number data through penalized regression. To identify key cancer-specific genes accounting for multiple mechanisms of regulation, we have developed the integIRTy software that provides robust and reliable inferences about gene alteration by automatically adjusting for sample heterogeneity as well as technical artifacts using Item Response Theory. To cope with the increasing need for accurate cancer diagnosis and individualized therapy, we have developed a robust and powerful algorithm called SIBER to systematically identify bimodally expressed genes using next generation RNAseq data. We have shown that prediction models built from these bimodal genes have the same accuracy as models built from all genes. Further, prediction models with dichotomized gene expression measurements based on their bimodal shapes still perform well. The effectiveness of outcome prediction using discretized signals paves the road for more accurate and interpretable cancer classification by integrating signals from multiple sources.

Evaluación de la calidad ambiental en relación con los usos del suelo de tipo peligroso : El caso de La Carlota, Córdoba

La calidad ambiental se refiere a la contribución del ambiente al bienestar humano. Los usos del suelo de tipo peligroso en un ambiente urbano pueden afectar dicha calidad. En este trabajo, se analiza y evalúa la calidad ambiental urbana con respecto a los usos del suelo de tipo peligroso ubicados dentro del ejido urbano: depósitos de agroquímicos; silos; garajes de fumigadores terrestres; depósitos de garrafas y tubos de gas licuado; estaciones de servicio. La metodología propuesta para este estudio es la aplicación de Sistemas de Indicadores Ambientales bajo el modelo "Presión-Estado-Respuesta" (OCDE), con el fin de plantear y medir un índice de Calidad Ambiental. El objetivo final es identificar factores que se comportan como profundizadores o mitigadores del riesgo, medidos a través de indicadores de presión, estado y respuesta

Evaluación de la calidad ambiental en relación con los usos del suelo de tipo peligroso : El caso de La Carlota, Córdoba

La calidad ambiental se refiere a la contribución del ambiente al bienestar humano. Los usos del suelo de tipo peligroso en un ambiente urbano pueden afectar dicha calidad. En este trabajo, se analiza y evalúa la calidad ambiental urbana con respecto a los usos del suelo de tipo peligroso ubicados dentro del ejido urbano: depósitos de agroquímicos; silos; garajes de fumigadores terrestres; depósitos de garrafas y tubos de gas licuado; estaciones de servicio. La metodología propuesta para este estudio es la aplicación de Sistemas de Indicadores Ambientales bajo el modelo "Presión-Estado-Respuesta" (OCDE), con el fin de plantear y medir un índice de Calidad Ambiental. El objetivo final es identificar factores que se comportan como profundizadores o mitigadores del riesgo, medidos a través de indicadores de presión, estado y respuesta

Evaluación de la calidad ambiental en relación con los usos del suelo de tipo peligroso : El caso de La Carlota, Córdoba

La calidad ambiental se refiere a la contribución del ambiente al bienestar humano. Los usos del suelo de tipo peligroso en un ambiente urbano pueden afectar dicha calidad. En este trabajo, se analiza y evalúa la calidad ambiental urbana con respecto a los usos del suelo de tipo peligroso ubicados dentro del ejido urbano: depósitos de agroquímicos; silos; garajes de fumigadores terrestres; depósitos de garrafas y tubos de gas licuado; estaciones de servicio. La metodología propuesta para este estudio es la aplicación de Sistemas de Indicadores Ambientales bajo el modelo "Presión-Estado-Respuesta" (OCDE), con el fin de plantear y medir un índice de Calidad Ambiental. El objetivo final es identificar factores que se comportan como profundizadores o mitigadores del riesgo, medidos a través de indicadores de presión, estado y respuesta

Seawater carbonate chemistry and biological processes of mussel Crassostrea gigas during experiments, 2011

Climate change with increasing temperature and ocean acidification (OA) poses risks for marine ecosystems. According to Pörtner and Farrell [1], synergistic effects of elevated temperature and CO2-induced OA on energy metabolism will narrow the thermal tolerance window of marine ectothermal animals. To test this hypothesis, we investigated the effect of an acute temperature rise on energy metabolism of the oyster, Crassostrea gigas chronically exposed to elevated CO2 levels (partial pressure of CO2 in the seawater ~0.15 kPa, seawater pH ~ 7.7). Within one month of incubation at elevated PCO2 and 15 °C hemolymph pH fell (pHe = 7.1 ± 0.2 (CO2-group) vs. 7.6 ± 0.1 (control)) and PeCO2 values in hemolymph increased (0.5 ± 0.2 kPa (CO2-group) vs. 0.2 ± 0.04 kPa (control)). Slightly but significantly elevated bicarbonate concentrations in the hemolymph of CO2-incubated oysters ([HCO-3]e = 1.8 ± 0.3 mM (CO2-group) vs. 1.3 ± 0.1 mM (control)) indicate only minimal regulation of extracellular acid-base status. At the acclimation temperature of 15 °C the OA-induced decrease in pHe did not lead to metabolic depression in oysters as standard metabolism rates (SMR) of CO2-exposed oysters were similar to controls. Upon acute warming SMR rose in both groups, but displayed a stronger increase in the CO2-incubated group. Investigation in isolated gill cells revealed a similar temperature-dependence of respiration between groups. Furthermore, the fraction of cellular energy demand for ion regulation via Na+/K+-ATPase was not affected by chronic hypercapnia or temperature. Metabolic profiling using 1H-NMR spectroscopy revealed substantial changes in some tissues following OA exposure at 15 °C. In mantle tissue alanine and ATP levels decreased significantly whereas an increase in succinate levels was observed in gill tissue. These findings suggest shifts in metabolic pathways following OA-exposure. Our study confirms that OA affects energy metabolism in oysters and suggests that climate change may affect populations of sessile coastal invertebrates such as mollusks