Orientador: Marcus Aloizio Martinez de Aguiar / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-07-31T15:40:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Fonseca_AlexandreFontesda_D.pdf: 5824579 bytes, checksum: ede267f89f85df745d7f49a8f30e6010 (MD5) Previous issue date: 2002 / Resumo: Apresentamos o chamado Modelo de Kirchhoff, que permite o estudo do comportamento elástico de cordas e filamentos. Aplicações deste modelo vão da Engenharia a Biologia Estrutural. Neste trabalho aplicamos o modelo no estudo de conformações espaciais, ou estruturas tridimensionais, da molécula de DNA considerando-a como um filamento elástico não-homogêneo. Primeiramente, consideramos não-homogeneidades na distribuição de massa ao longo de anéis planares torcidos em meios viscosos. Nós mostramos que a dinâmica perto do equilíbrio é afetada pela distribuição de massa, mesmo em meios bem viscosos. Consideramos, também, não-homogeneidades nos módulos de Young e de cisalhamento variando ao longo da molécula. Mostramos que, neste caso, as equações de Kirchhoff estacionárias, ou de equilíbrio, não são mais integráveis fazendo com que o sistema apresente comportamento caótico espacial. Comparamos os resultados com aqueles obtidos com cordas homogêneas. Finalmente, apresentamos um método novo para a resolução do problema de condições de contorno, presente em muitas situações biológicas, onde as posições das extremidades da corda são escolhidas e mantidas fixas. Utilizamos os parâmetros da molécula do DNA em todas as aplicações, comentando a relevância deste estudo na compreensão do comportamento elástico desta molécula / Abstract: We study the so called Kirchhoff rod model. It permits the study of the behavior of elastic thin rods and has large applications ranging from Engineering to Structural Biology. We apply the model to study the tridimensional structures of the DNA molecule considering it as a non-homogeneous elastic filament. The first non-homogeneity considered is the distribution of the mass along a twisted closed rod, namely, the twisted planar ring. We show that, even when imersed in a viscous medium, the dynamics of the unstable planar ring depends on its mass distribution. The second non-homogeneity considered is in the Young's and shear modulus. We show that these non-homogeneities produce spatial complex equilibrium solutions of the static Kirchhoff equations and we compare them with the solutions of the homogeneous case. Finally, we develop a method to solve the boundary value problem, commom in many biological situations. This method alow us to find equilibrium solutions for given positions of both ends of the rod / Doutorado / Física / Doutor em Ciências

Submitted by Reginaldo Soares de Freitas (reginaldo.freitas@ufv.br) on 2015-10-19T15:50:16Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 3871598 bytes, checksum: d01a66b461589ef1a7e72331c344dede (MD5) / Made available in DSpace on 2015-10-19T15:50:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 3871598 bytes, checksum: d01a66b461589ef1a7e72331c344dede (MD5) Previous issue date: 2014-12-16 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Neste trabalho, utilizamos pinçamento óptico com espectroscopia de força para caracterizar a influência do intercalante brometo de etídio em moléculas de DNA, condensadas por espermina. Os experimentos foram conduzidos em duas etapas. Primeiro, verificamos a capacidade do brometo de etídio em impedir a formação de condensados de DNA por adição de espermina, em segundo lugar, verificamos se seria possível ocorrer intercalação do brometo de etídio em moléculas de DNA previamente condensadas por espermina. Realizamos também o mesmo tipo de experimento, mas agora fazendo análises através de eletroforese em gel de agarose, para fins comprobatórios dos resultados obtidos com espectroscopia de força. Tais análises nos permitiram verificar que o brometo de etídio, quando previamente adicionado na solução contendo DNA, impede que molécula de espermina condense o DNA. Os resultados obtidos nos mostraram que o oposto não ocorre, ou seja, o brometo de etídio tem pouca influência sobre condensados de DNA previamente formados por ação de espermina. / In this work, we use with optical clamping force spectroscopy to characterize the influence of the intercalator ethidium bromide in DNA molecules condensed by spermine. The experiments were conducted in two stages. First, we checked the ability of ethidium bromide to prevent the formation of condensed DNA by addition of spermine, end second we investigate the possibility of the intercalation of ethidium bromide in DNA molecules condensed by spermine previously. We also performed the same type of experiment, but now doing analysis by electrophoresis on agarose gel, for evidentiary purposes the results obtained from force spectroscopy. Such analysis allowed us to verify that ethidium bromide when previously added in the solution containing DNA prevents spermine to condense DNA molecule. The result showed that the opposite does not occurs, i.e.,ethidium bromide has little influence on pre-condensed DNA formed by the action of spermine.

Made available in DSpace on 2016-08-29T15:34:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_7408_Dissertação_Victor Stange.pdf: 1361734 bytes, checksum: 9391465ddde32893769c767a55710774 (MD5) Previous issue date: 2014-01-24 / A agressão sexual ignora as barreiras culturais, classes sociais, níveis socioeconômicos e limitações pessoais. Os casos de estupro, homicídio sexual e outras formas de abuso sexual têm sido reconhecidos como problema de saúde pública. Esses casos vêm sendo crescentemente visados pelas ciências forenses, com o objetivo de desenvolver estratégias mais eficientes de identificação e penalização dos culpados. Biomarcadores seminais já vêm sendo usados na detecção de sêmen em amostras vaginais em casos de violência sexual mas em alguns casos a mistura dos fluidos biológicos resulta na mistura de tipos sorológicos impossibilitando a identificação do agressor. Desde 1985, o DNA passou a ser empregado como ferramenta de identificação, trazendo avanços e resolvendo muitos casos criminais e cíveis. A problemática atual na Polícia Civil do Espírito Santo é que para a realização dos testes genéticos (genotipagem por STR), é essencial a detecção de espermatozóides ou PSA nas amostras, servindo como um teste de triagem. Mesmo quando os espermatozóides são ausentes, vários tipos de células não espermáticas são deixados pelo perpetrador (epiteliais, leucócitos, células germinativas imaturas, etc.) e, apesar de não serem extraídas pelo método diferencial, ainda representam fonte viável de DNA para análise. Objetivando-se identificar a presença de DNA masculino em amostras de mulheres vítimas de violência sexual foram analizadas 132 amostras. Utilizando seis marcadores moleculares específicos do cromossomo Y e as técnicas de PCR e análise em gel de poliacrilamida, foi possível identificar 19 amostras promissoras para a genotipagem apesar de terem SC e PSA negativos. Os marcadores AMEL Y, SRY D&E e DYS270 apresentaram altas taxas de acerto, sensibilidade, especificidade e exatidão. Com isso, verificou-se que o trabalho proposto apresenta bom grau de confiabilidade, dando novas perspectivas para a triagem de amostras. Os resultados obtidos fornecem mais informações sobre algumas lacunas das análises forenses envolvendo amostras de crime sexual no estado do Espírito Santo.

Orientador : João Carlos Setubal / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Matematica, Estatistica e Computação Cientifica / Made available in DSpace on 2018-08-01T14:21:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Okura_VagnerKatsumi_M.pdf: 4408939 bytes, checksum: bb3584de00f25621d4a70c4fe408a511 (MD5) Previous issue date: 2002 / Resumo: Este trabalho apresenta a bioinformática desenvolvida e usada nos projetos genoma XyIelIa fastidiosa e Xanthomonas. O objetivo geral da bioinformática nesses projetos é armazenar, organizar, analisar e disponibilizar os dados biológicos oriundos dos aboratórios de seqüenciamento. Em particular, são apresentados dois sistemas de software usados para a montagem e para a anotação de genomas de bactérias. A dissertação contém também um capítulo detalhando fundamentos de biologia molecular e de técnicas de seqüenciamento de DNA / Mestrado / Mestre em Ciência da Computação

Orientador: Lucimara Gaziola de la Torre / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Química / Made available in DSpace on 2018-08-26T17:50:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Sipoli_CarolineCasagrande_D.pdf: 4303538 bytes, checksum: 416499c84401c29f761041b6fe23813d (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: O estudo de processos de produção de nanopartículas poliméricas, mais especificamente a quitosana (CHI), para aplicações em vacinação/terapia gênica é um desafio. Este trabalho teve como objetivo o desenvolvimento do processo de produção de nanopartículas de CHI com o agente reticulante tripolifosfato de sódio (TPP), sendo dividido em 3 etapas. A primeira etapa consistiu na produção destas partículas, avaliando a influência do pH da solução inicial de CHI (pH 4; 5 e 5,5). Para isso, utilizou-se um sistema de reator com chicanas e agitação mecânica com impelidor do tipo cowles facilmente escalonável. A caracterização físico-química das nanopartículas permitiu verificar as diferenças das partículas produzidas nos diferentes pH¿s. Um estudo de estabilidade simulando o ambiente de aplicação biológica foi realizado para avaliar as nanopartículas produzidas em pH¿s diferentes e verificou-se que as partículas produzidas nos pH¿s menores apresentaram maior estabilidade no período estudado (4 horas). A avaliaçãp biológica dos complexos preparados (DNA-CHI/TPP), em termos de transfecção in vitro em células HeLa indicou que não houve diferença entre as partículas produzidas nos diferentes pHs. A segunda, etapa do trabalho avaliou a influência da temperatura durante o processo de produção de nanopartículas de CHI/TPP utilizando o mesmo sistema anteriormente descrito. Foram avaliadas três diferentes condições isotérmicas e também a variação de temperatura ao longo da gelificação ionotrópica. Para este último caso, obteve-se nanopartículas com índice de polidispersidade significativamente menor do que os processos isotérmicos. 2 porcentagens de DNA (10 e 40% m/m) foram incoporadas às nanopartículas e a diferença em termos de pDNA incoporado apresentou diferentes eficiências de transfecção em células A293 ao longo do tempo, indicando uma liberação sustentada. Em termos de citotoxicidade, observou-se queda da viabilidade celular após 120 horas de incubação, sem ocorrer dependência da dose. Na terceira etapa realizou-se o uma análise exploratória para o desenvolvimento de um processo microfluídico para produção de partículas de CHI/TPP. Dois métodos foram estudados: focalização hidrodinâmica e emulsão temporária. O processo de emulsão temporária não foi reprodutível visto que a finalização desta etapa foi comprometida devido a precipitação da quitosana nos microcanais. As condições avaliadas para o método de focalização hidrodinâmica geraram nanopartículas de CHI/TPP com alto índice de polidispersidade. Este trabalho apresenta uma nova área de desenvolvimento de processos de produção de partículas poliméricas / Abstract: The study of polymeric nanoparticle production process, specifically chitosan (CHI), for gene vaccine/therapy application is a challenge. This work aims to the development of production process of chitosan (CHI) with the crosslinking agent pentasodium triphosphate (TPP), and it was divided into three steps. The first step was the production of these nanoparticles evaluating the influence of pH of chitosan solution (pH 4; 5; 5.5). For this purpose, the system used was a reactor with baffles, mechanical stirring with cowles impeller, easy to scale up. Physico-chemical characterization reveals the difference between the produced nanoparticle in the different pH¿s. One stability tests simulating the biological application environment was carried out to evaluate the nanoparticle produced in different pH¿s and it was possible to verify that the nanoparticles produced in lower pH¿s presented higher stability at the evaluated period (4 hours). The biological study of the prepared complexes (DNA-CHI/TPP), in terms of in vitro tranfection in in HeLa cells indicated no difference between between the nanoparticles produced in the different pHs. The second step of this work studied the influence of temperature the CHI/TPP nanoparticles production using the same system as previously reported. Three isothermal conditions and also temperature variation during the ionic gelation were tested. For this last condition, nanoparticles produced were significantly smaller in terms of PDI if compared to the isothermal process. 2 percentage of pDNA were incorporated (10 and 40% w/w) to the nanoparticles and the difference in terms of amount of pDNA showed different transfection efficiency in A293 cells over the time, suggesting sustained release capability. In terms of cytotoxicity, it was noticed that the cell viability decreased after 120 hours of incubation, and it is no dose-dependent. The third step was the exploratory investigation of microfluidic processes to obtain CHI/TPP nanoparticles. Two methods were studied: (i) temporary emulsion and (ii) hydrodynamic flow focusing. The temporary emulsion process was not reproducible since this step was not concluded due to the chitosan precipitation inside the microchannels. In hydrodynamic flow focusing, CHI/TPP nanoparticles presented high values of polydispersity index at the studied conditions. This work presents new area in the development of polymeric nanoparticles production processes. Keywords: chitosan nanoparticles, sodium triphsosphate, pH, temperature, plasmidial DNA, microfluidic, HeLa cells, A293 cells / Doutorado / Engenharia Química / Doutora em Engenharia Quimica

Orientador: João Carlos Setubal / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-31T09:21:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Piazza_JoaoPaulo_M.pdf: 1307969 bytes, checksum: 885944b1beb24b7a3979738e217bfb50 (MD5) Previous issue date: 2004 / Resumo: Este trabalho apresenta uma nova metodologia para a determinação computacional do organismo de origem de seqüência de DNA, implementada na forma de um programa chamado QUEST. O QUEST é baseado em dois princípios: a extração de informações intrínsecas a cada seqüência, chamadas de características, e a extração de diferentes tipos de características e sua combinação para se chegar a melhores resultados. São utilizados 7 diferentes programas como extratores de características, alguns desenvolvidos por terceiros (Glimmer e ESTScan) e outros desenvolvidos pelo autor. As características foram combinadas utilizando vários classificadores diferentes, variando desde uma soma simples até os baseados em vetores de suporte. O QUEST requer seqüências para treinamento. Em comparação com as abordagens baseadas em similaridade, as vantagens principais da QUEST estão no fornecimento de previsões para as taxas de erro e na capacidade de lidar com seqüências sem similaridades significativas em bancos de seqüência. O QUEST foi aplicado ao problema de determinar automaticamente contaminantes em projetos EST. São apresentados resultados de experimentos simulados e de um projeto EST real (o projeto EST de Schistosoma mansoni). Nos experimentos simulados foram atingidas taxas de falsos positivos mais falsos negativos de aproximadamente 10%. No projeto de S.mansoni o QUEST sugere que a contaminação em seqüências supostamente legítimas poderia ser de pelo menos 6%. No teste com S.mansoni, o QUEST foi 10 vezes mais rápido que o tempo necessário para executar o BLASTX em todas as seqüências testadas. O QUEST tem outras aplicações, incluindo a determinação do organismo de origem na nova abordagem genômica chamada de genômica ambiental (também chamada de metagenômica). / Abstract: This work presents a new methodology for computational ascertainment of organismal origin of DNA sequences, which we call QUEST. QUEST is based on two principles: that of extracting intrinsic information from each sequence, which are called features, and of extracting deferent kinds of features and combining them to achieve a better result. We use as feature extractors 7 deferent programs, some third-party (Glimmer and ESTScan) and others developed by the author. We combine features using many diferent standard classifers, ranging from simple sum to support vector machines. QUEST requires training sequences. In comparison to similarity-based approaches, QUEST has the main advantages of providing predicted error rates and of being able to deal with sequences without a significant match in sequence databases. We applied QUEST to the problem of automatically determining contaminants in EST projects. We present results from a simulated experiment and from a real EST project (the Schistosoma mansoni EST project). In the simulated experiment we achieved rates of false positives plus false negatives of around 10%. In the S.mansoni project QUEST suggests that contamination in supposedly bona _de sequences may be of at least 6%. In the S.mansoni test, QUEST was 10 times faster than the time it took to run BLASTX on all tested sequences. QUEST has a number of other applications, including the determination of organismal origin in the new approach to genomics called environmental genomics (also called metagenomics) / Mestrado / Mestre em Ciência da Computação

Os filmes poliméricos a base de DNA (DNA-PFs) são um sistema de veiculação de fármacos extremamente promissor aplicado à medicina moderna além de convergir busca de alternativas mais seletivas para o tratamento de câncer de boca via Terapia Fotodinâmica. A Ftalocianina de alumínio-cloro (AlClPc) é um fotossensibilizador de segunda geração aplicado em terapia fotodinâmica (TFD) caracterizado por seu caráter anfifílico e tendência de autoagregação em meio aquoso, prejudicando diretamente seu potencial de aplicação. Objetivando a busca das melhores condições de incorporação da (AlClPc) ao (DNA) foram determinadas as melhores proporções dos componentes a serem estudadas em diferentes condições de solubilidade. Os (DNA-PFs) foram preparados via Casting e para esclarecer sua compatibilidade e aplicabilidade, foram avaliados os aspectos morfológicos, bioquímicos e adesão celular das células de carcinoma escamosas orais (OSCC) nos (DNA-PFs). Foi observada uma alteração inicial e temporária na morfologia das células, devido ao processo de ligação ao filme nos estágios iniciais, conforme esperado, que retorna então a um estado morfológico normal mais tarde na configuração. Os estudos de citometria de fluxo mostraram baixa citotoxicidade de (DNA-PFs) no sistema, apresentando viabilidade superior a 90% em todos os (DNA-PFs) testados. Corroboram com esses resultados as análises da cinética do ciclo celular, mostrando que a cinética das células OSCC é mantida na presença de (DNA-PFs). Esses resultados indicam uma alta biocompatibilidade dos (DNA-PFs) produzidos. Após a incorporação da (Al- ClPc) aos (DNA-PFs) efetuou-se o uso do novo do sistema de veiculação aplicado a (TFD). Ficando evidente o aumento da morte celular, nas respectivas doses aplicadas. Tento em vista a redução de viabilidade celular apresentada pelo tratamento dos (DNA-PFs-AlClPc) verificou- se ainda o tipo de morte celular induzida pelo tratamento indicando como via preferencial de morte celular ocasionado por apoptose Estes resultados servem como base e possibilitam a abertura de novas perspectiva do potencial uso dos (DNA-PFs) aplicados como sistema de veiculação de fármacos para o tratamento fotodinâmico. / DNA-based polymer films (DNA-PFs) are an active drug delivery system applied to modern medicine besides converging search for more selective alternatives for the treatment of oral cancer through Photodynamic Therapy (PDT). Aluminum chlorine phthalocyanine (AlClPc) is a second-generation photosensitizer applied in PDT characterized by amphiphilic and tendency for self-aggregation in the aqueous medium, directly damaging its application potential. Aiming the search for the best conditions of incorporation of AlClPc to DNA the best proportions of the components to be studied under different solubility conditions were determined. The DNA-PFs were prepared via Casting and to clarify their compatibility and applicability, the morphological, biochemical and cell adhesion aspects of oral squamous cell carcinoma (OSCC) were evaluated in DNA-PFs. An initial and temporary alteration in cell morphology was observed due to the process of binding to the film in the initial stages, as expected, which then returns to a normal morphological state later in the configuration. Flow cytometry studies showed low cytotoxicity of DNA-PFs in the system, presenting viability higher than 90% in all DNA-PFs tested. They corroborate with these results the analyzes of the cell cycle kinetics, showing that the kinetics of OSCC cells is maintained in the presence of DNA-PFs. These results demonstrate high biocompatibility of the DNA-PFs produced. After incorporation of AlClPc to the DNA-PFs, the new one of the delivery system applied to PDT was used. The increase in cell death was evident in the several doses applied. Given the reduction of cell viability presented by the treatment of DNA-PFs-AlClPc, the type of cell death induced by the treatment was also showing, as the preferential route of cell death caused by apoptosis. These results allow new opportunities for potential use DNA-PFs DNA applied as a drug delivery system for PDT.

Submitted by Reginaldo Soares de Freitas (reginaldo.freitas@ufv.br) on 2016-06-13T16:35:36Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 3866923 bytes, checksum: 901ad17954d40a845f6757baf0cba262 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-06-13T16:35:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 3866923 bytes, checksum: 901ad17954d40a845f6757baf0cba262 (MD5) Previous issue date: 2013-01-18 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / A teoria ecológica propõe uma série de mecanismos que podem afetar a diversidade. Dentre tantas possibilidades, o objetivo central dessa tese foi investigar a resposta da riqueza de espécies de grilos ao tempo de regeneração florestal e a disponibilidade de recursos. No primeiro capítulo dessa tese, testou-se a resposta da riqueza espécies e composição ao tempo de regeneração florestal, avaliando-se a porcentagem de cobertura de dossel e a profundidade da serrapilheira como variáveis ambientais. A riqueza de espécies aumentou de forma assintótica ao tempo de regeneração florestal e linearmente a porcentagem de cobertura de dossel e a profundidade da serrapilheira. A porcentagem de cobertura de dossel aumentou linearmente ao tempo de regeneração, enquanto que a profundidade da serrapilheira aumentou de forma assintótica. A composição de espécies diferiu completamente entre os fragmentos amostrados. Este trabalho mostrou a importância de se considerar a composição de espécies em estudos que avaliam a resposta da riqueza de espécies a algum distúrbio ambiental. Foi observado que mesmo após a riqueza de espécies atingir a estabilidade, mudanças na composição de espécies continuam ocorrendo. Além disso, o aumento da riqueza de espécies ao tempo de regenerar as variáveis ambientais, pode, provavelmente, ser reflexo de mudanças e melhorias nas condições e aumento na disponibilidade de recursos necessários, especialmente para espécies mais susceptíveis. Concluiu-se que a recuperação da diversidade de grilos envolve um aumento da complementaridade de nichos em conjunto com alterações na composição de espécies. No segundo capítulo, testou-se a hipótese de que o aumento na quantidade de recursos promoveria aumento na riqueza de espécies, alteraria a composição de espécies e reduziria a equidade da comunidade. A riqueza de espécies foi maior quando o recurso foi adicionado, mas não houve diferença entre os níveis de recursos. Houve mudanças na composição de espécies e interação entre a identidade das espécies e a quantidade de recursos (dois níveis: “sem adição” vs. “com adição”). Houve diminuição na equidade da comunidade com a adição de recurso. Embora onívoros, os resultados permitem inferir que a diversidade de grilos é regulada pela quantidade de recursos. Como descrito na literatura, esses organismos dependem de algumas fontes específicas de recurso, como açúcares, para complementar sua dieta. A adição de recursos promove agregação dos indivíduos de espécies raras alterando a estrutura da comunidade e diminuindo a equidade da comunidade. O terceiro e quarto capítulos foram resultados de observações de campo e testes de laboratório. Durante a coleta de dados observou-se que algumas espécies de grilos, embora abundantes na serrapilheira, não eram capturadas nas armadilhas que continham a solução matadora padrão, proposta em 2003, para amostragem de grilos. Testes laboratoriais para estudos de biologia molecular também mostraram que a solução padrão degradava rapidamente o DNA. Por isso, foi proposto a substituição da solução padrão por uma nova solução matadora, o álcool combustível. No terceiro capítulo da tese, testou-se a eficiência do álcool combustível como solução matadora e sua capacidade de preservar o DNA. Com a utilização do álcool combustível capturou-se maior número de indivíduos e espécies, e este foi eficiente na preservação do DNA. Além disso, o álcool é combustível mais barato, logisticamente adequado, pois é fácil de ser encontrado, sustentável e não tóxico. Mas porque o álcool combustível coletou maior número de indivíduos e espécies? Essa pergunta foi respondida no quarto capítulo. Testou-se a hipótese de que a maior taxa de captura está relacionada a atracão ou devido a redução da fuga. Além de não atrair, no álcool combustível os indivíduos afundam e morrem mais rápido do que na solução padrão, reduzindo a chance de fuga e justificando o aumento na eficiência amostral. A atratividade seria um problema para estudos ecológicos, pois impossibilitaria identificar quais organismos vivem no local e quais organismos se deslocaram de outros locais, atraídos pela substância, ou impossibilitaria comparações com estudos anteriores. Dessa forma, além de trabalhos taxonômicos, anatômicos e moleculares o álcool combustível pode ser utilizado para estudos ecológicos, sem qualquer interferência da solução na amostragem de grilos. A partir da publicação desses trabalhos, passou-se a utilizar o álcool combustível como solução padrão para a amostragem de grilos. / Ecological theory has proposed several mechanisms that might hold an effect on species diversity. Amongst so many possibilities, the aim of this thesis was to investigate crickets biodiversity response to forest regeneration time and resource availability as well. To represent the different times of forest recovery, we sampled a chronosequence represented by several forest fragments in different regeneration times. On the first chapter of this thesis, we tested the response of crickets species richness and composition against forest regeneration time. We evaluated percentage of canopy cover and litter depth as environmental variables. Species richness increased asymptotically with forest regeneration time and linearly with canopy cover and litter depth. Furthermore, when tested against forest recovery time, canopy cover had a positive linear relationship while litter depth had an asymptotical increase. Species composition was completely different among sampled forest fragments, with different regeneration times. This result highlights the importance of considering species composition in studies appraising response of species diversity to environmental disturbances. We found that even after species richness has attained a steady state, composition kept changing. Besides, the increase observed in species richness due to regeneration time and environmental variables may be caused by changes and amelioration in some resources and conditions required. This effect is thought to be even stronger for more susceptible species. Hence, crickets diversity recovery encompasses an enhancement of niche complementarity together with changes in species composition. On the second chapter, we tested the hypothesis that the increase in resource availability should promote an increase on species richness, a change on species composition and a reduction on the species evenness of this community. Species richness did increase with resource availability, though the difference was only observed against negative control, without resource addition. Species composition changed and we observed an interaction among species identity and the resource availability (two levels: “no addition” vs. “addition”). Species evenness shrunk with resource availability. Although crickets are omnivorous, our results enabled us to infer that diversity of these organisms is regulated by the resource availability. As reported on the literature, crickets depend on specific resources sources, as sugars, to complement their dietary requirements. Resource addition may promote individual aggregation of rare species, shifting community structure and dwindling community evenness. Third and fourth chapters resulted from field observations and laboratory experiments. During data sampling, we observed that the pitfall traps we installed, using a standard cricket killing solution, proposed in 2003 did not captured some cricket species, even though they were abundant on forest floor and litter. Laboratory tests aiming the use of this data for molecular tests also revealed that the standard solution also allowed a rapid degradation of the DNA. Due to these drawbacks with this killing solution, we proposed its substitution for a new solution, the ethanol fuel. On the third chapter we tested the ability of ethanol fuel as a killing solution and its ability to preserve DNA. Using ethanol fuel as killing solution, we captured higher species richness and accumulated abundance in the same time and DNA was well preserved as well. Moreover, ethanol fuel is cheaper than com- mercial ethanol, logistically suitable, as it is easy to be found around field stations, sustainable and nontoxic. However, what is the reason why ethanol fuel captured more species and individuals? This question was answered in the fourth chapter. We tested that the higher capture rate is related with either higher attraction or di- minished escape chance. Apart from not being attractive, in ethanol fuel individual sunk and died faster that the standard 2003 solution, reducing escape chance and explaining the higher sampling efficiency observed. Attractiveness would be a downside, as this characteristic could entangle occurrence of local organisms that felt on the trap with those occasional species that came from neighbor habitats attracted by the substance. Still, attractiveness would seriously impair comparisons with previous studies. Then, aside from taxonomic, anatomical and molecular studies, ethanol fuel can be used in ecological surveys, with few or any interference of the killing solution on the cricket sampling. In Brazil, after the publication of these studies, ethanol fuel has turned into the new standard solution used to sample crickets.

Made available in DSpace on 2015-03-26T13:42:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 627036 bytes, checksum: e1ac5794dc5163a85a9ba610feeddd69 (MD5) Previous issue date: 2012-02-17 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / The genomic size determination and AT GC base composition should be considered an important factor in the analysis to genetic material characterization, or even in studies of molecular biology and phylogenetic interpretations. Flow cytometry has emerged as a tool for quantification of DNA content and characterization of base composition in many plant and animal groups, including insects. Considering the hymenopterous, about 100 species had their DNA content determined, and 46 % of them are stingless bees. This work aimed to detail the procedure for DNA quantification and to develop methodology for determining the AT and GC base composition by flow cytometry in bees. It will increase the number of species with DNA content determined and provide an effective genomic characterization procedure. Scaptotrigona xantotricha (2C = 0.88 picograms) was used as internal standard to determinate the DNA content and base composition of Trigona hyalinata and Partamona rustica. The histograms generated in the flow cytometry showed coefficients of variation below 5.0 % and enabled the determination of the nuclear DNA content and AT GC composition. P. rustica and T. hyalinata showed 1.15 and 1.07 picograms of DNA, respectively. S. xantotricha presented 61.32 % of bases AT and 38.68 % of GC, P. rustica presented AT = 62.82 % and GC = 37.18 %, T. hyalinata presented AT = 62.40 % and GC = 37.60 %. This study details the protocol for DNA quantification by flow cytometry, contributing to increasing the number of species of DNA content determined. Also provides methodology for determining the base composition AT and GC bees using flow cytometry. This new technique can be applied to other bee species or even other hymenopteran insects, in order to provide relevant data for genomic characterization analysis. / A determinação do tamanho genômico e da composição de bases AT e GC é considerada uma informação crucial dentro das análises que visam à caracterização do material genético de um indivíduo, ou mesmo em estudos de biologia molecular e de interpretações filogenéticas e evolutivas. Por ser relativamente rápida, precisa e econômica, a citometria de fluxo tem se destacado como ferramenta para quantificação do conteúdo de DNA e caracterização da composição de bases em diversos grupos de plantas e animais, incluindo insetos. Considerando os insetos himenópteros, até o momento cerca de 100 indivíduos tiveram seu conteúdo de DNA determinado, e 46 % destes são abelhas sem ferrão. Apenas uma espécie de abelha, a Apis melífera, teve sua composição de bases AT e GC determinadas até o momento e esses dados foram obtidos por meio do sequenciamento genômico. Esse trabalho buscou detalhar o procedimento para a quantificação de DNA e desenvolver metodologia para a determinação da composição de bases AT e GC por citometria de fluxo em abelhas. Objetivou-se então contribuir com o aumento do número de espécies com conteúdo de DNA determinado e disponibilizar uma metodologia eficiente para caracterização do genoma. As espécies de abelhas empregadas foram Scaptotrigona xantotricha, Trigona hyalinata e Partamona rustica. Os gânglios de cada pupa foram utilizados para preparação da suspensão nuclear analisada no citômetro de fluxo. A S. xantotricha (2C = 0,88 picogramas) foi utilizada como padrão interno nas análises de determinação do conteúdo de DNA nuclear total e da proporção de bases AT e GC. Os histogramas gerados na citometria de fluxo apresentaram coeficientes de variação abaixo de 5,0 % e possibilitaram a determinação da quantidade absoluta de DNA nuclear e da composição de bases AT e GC. P. rustica e T. hyalinata apresentaram 1,15 e 1,07 picogramas de DNA, respectivamente. S. xantotricha apresentou 61,32 % de bases AT e 38,68 % de bases GC; P. rustica apresentou AT = 62,82 % e GC = 37,18 %; T. hyalinata apresentou AT = 62,40 % e GC = 37,60 %. Esse trabalho detalha o protocolo para quantificação do DNA por meio da citometria de fluxo, contribuindo para o aumento do número de espécies com conteúdo de DNA determinado. Ainda, disponibiliza metodologia para a eterminação da composição de bases AT e GC em abelhas também empregando a citometria de fluxo. Essa nova técnica pode ser aplicada a outras espécies de abelhas ou até mesmo a outros insetos himenópteros, a fim de fornecer dados relevantes para análises de caracterização do genoma.

Submitted by Rosivalda Pereira (mrs.pereira@ufma.br) on 2017-10-02T20:17:04Z No. of bitstreams: 1 ThiagoSantos.pdf: 1103502 bytes, checksum: 16ad7405a0ab31d83423293c43110ee8 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-10-02T20:17:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ThiagoSantos.pdf: 1103502 bytes, checksum: 16ad7405a0ab31d83423293c43110ee8 (MD5) Previous issue date: 2017-09-11 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Fundação de Amparo à Pesquisa e ao Desenvolvimento Científico e Tecnológico do Maranhão / Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia em Bioanalítica / A photoelectroanalytical sensor was developed, based on deoxyribonucleic acid (DNA) and anatase titanium dioxide (TiO2) nanoparticles sensitized with bis(ethylenedithio)tetrathiofulvalene (BEDT-TTF) for determination of the adrenaline, also denominated as epinephrine. The photosensor composite developed was denominated as BEDT-TTF/DNA/TiO2/ITO and shows a high photocurrent for the adrenaline under light emitting diode (LED) irradiation in comparison to each component of the composite material. Under optimized conditions, the BEDTTTF/DNA/TiO2/ITO sensor shows a linear response range from 10 nmol L-1 up to 100 μmol L-1 with a sensitivity of 8,1 nA L μmol-1 and limit of detection of 1 nmol L-1 for the adrenaline. The photoelectrochemical sensor showed high photocurrent to adrenaline in comparison to photocurrent response to ascorbic acid and uric acid. The BEDT-TTF/DNA/TiO2/ITO photoelectrochemical sensor was successfully applied to urine samples, with recovery values between 96 and 106%. / Um sensor fotoeletroanalítico foi desenvolvido, baseado em ácido desoxirribonucleico (DNA) e nanopartículas de dióxido de titânio anatase (TiO2) sensibilizadas com bis(etilenoditio)tetratiofulvaleno (BEDT-TTF) para a determinação de adrenalina, também denominada como epinefrina. O fotossensor compósito desenvolvido foi denominado como BEDT-TTF/DNA/TiO2/ITO e exibiu uma elevada fotocorrente para a adrenalina sob a irradiação do diodo emissor de luz (LED) em comparação com cada componente do material compósito. Sob condições otimizadas, o sensor BEDT-TTF/DNA/TiO2/ITO exibiu um intervalo de resposta linear de 10 nmol L-1 para 100 μmol L-1 com uma sensibilidade de 8,1 nA L μmol-1 e limite de detecção de 1 nmol L-1 para a adrenalina. O sensor fotoeletroquímico mostrou elevada fotocorrente para a adrenalina em comparação com a resposta de fotocorrente para ácido ascórbico e ácido úrico. O fotossensor BEDTTTF/DNA/TiO2/ITO foi aplicado com sucesso em amostras de urina, com valores de recuperação entre 96 e 106%.