A análise da expressão gênica em larga escala é de fundamental importância para a melhor compreensão do funcionamento celular e dos mecanismos de regulação gênica. Ela possibilita a medida dos níveis de expressão de milhares de genes simultaneamente, o que torna possível uma visão mais abrangente do sistema biológico. Dentre as principais técnicas experimentais disponíveis para esta finalidade, a tecnologia de microarranjo tem sido amplamente utilizada. O objetivo desta dissertação foi determinar os genes de V. parahaemolyticus que têm sua expressão induzida ou reprimida na presença do aminoaçúcar N-acetilglucosamina (NAG). V. parahaemolyticus é uma bactéria marinha, comumente encontrada na água e em associação com organismos marinhos. O NAG é um dos aminoaçúcares mais abundantes no meio marinho. Para isso, Vibro parahaemolyticus RIMD2210633, foi cultivada em dois meios como fontes de energia. O primeiro meio composto por maltose e NAG e o segundo apenas por NAG. O cultivo bacteriano foi feito em condições aeróbicas, sob baixa agitação, a 28C. Foram retiradas duas amostras do cultivo no tempo de 24 horas após o início do experimento a fim de realizar a extração de mRNA e a preparação do cDNA. Os experimentos foram feitos em três replicas. As misturas de cDNA preparadas a partir do RNA extraído de cada réplica foram utilizadas em hibridizações em lâminas de microarranjo contendo um total de 4832 ORFS do genoma de V. parahaemolyticus RIMD2210633. A análise comparativa da expressão gênica de V. parahaemolyticus nas duas condições de cultivo resultou na detecção de 59 genes com expressão induzida, 38 genes reprimidos, e 4245 sem expressão modificada (aumentada ou diminuída) na presença de NAG. No total, 523 genes foram excluídos da comparação pois a hibridização não foi satisfatória. Ocorreu uma ordenação dos genes seguindo a classificação funcional do banco de dados TIGR-CMR e KEGG. Os genes com expressão induzida, pertencem principalmente às classes de funções regulatórias, metabolismo de energia, e proteínas de transporte. Foram também encontradas proteínas PilA e de quimiotaxia, sugerindo um papel da NAG na transformação. Já os genes de expressão reprimida compreendem principalmente as funções de metabolismo de energia, endereçamento celular, e proteínas hipotéticas. O presente estudo demonstrou que NAG interfere na regulação de diferentes processos celulales, incluindo a capacidade de captura de DNA do meio por V. parahaemolyticus. / Large scale gene expression analysis has fundamental importance for understanding cellular function and gene regulation mechanics. It enables the measurement of expression levels of thousands of genes simultaneously, and makes possible a wider understanding of the biological system. Among the main experimental techniques available for this purpose, microarray technology has been widely used. The objective of this work was to determine the genes of Vibrio parahaemolyticus which have their expression induced or repressed in presence of amino-sugars N-acetylglucosamine (NAG). V. parahaemolyticus is a marine bacterium, commonly found in water and in association with marine organisms. NAG is one of the most abundant amino sugars in the marine environment. For this, V. parahaemolyticus RIMD2210633, was cultivated in two media as sources of energy. The first medium consists of maltose and NAG (control) and the second only by NAG (treatment). Bacterial culture was done under aerobic conditions and low agitation at 28C. Two samples were drawn from the medium 24 hours after the experiment beginning in order to perform the extraction of mRNA and preparation of cDNA. Three replicas of the experiments were made. Mixtures of cDNA prepared from RNA extracted from each replicate were used in hybridizations in microarray slides containing a total of 4832 ORFS from the V. parahaemolyticus RIMD2210633 genome. Comparative analysis of gene expression of V. parahaemolyticus in two culture conditions resulted in detection of 59 genes with expression induced, 38 repressed genes, and 4245 without modified expression (increased or decreased) in presence of NAG. In total, 523 genes were excluded from this comparison because the hybridization was unsatisfactory. There was a gene ordination following the functional classification of the database TIGR-CMR and KEGG. The genes with induced expression mainly belong to classes of regulatory functions, energy metabolism, and transport proteins. PilA and Chemotaxis proteins were found, suggesting a role of NAG in the transformation. Repressed expression genes are mainly included in the functions of energy metabolism, cell address, and hypothetical proteins. This study demonstrated that NAG interfere in regulation of different cell processes, including the ability to capture DNA from the medium by V. parahaemolyticus.

Made available in DSpace on 2015-03-04T18:51:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 dissertacao_versaofinal.pdf: 4193769 bytes, checksum: 028e41923811f71a2de3f1099d402a29 (MD5) Previous issue date: 2008-05-27 / Coordenacao de Aperfeicoamento de Pessoal de Nivel Superior / The use of information technology in biodiversity related databases is increasing due to the open access to a large sum of data. Access to this information may be regarded as crucial to different areas of knowledge. The present work aims at the development of a open access computational system on biodiversity of the State of Rio de Janeiro. The Biota-Rio system focuses on the animal species, vertebrates and invertebrates, which were originally described for the State of Rio de Janeiro. In this sense, key information such as original descriptions, type localities, habitats and other are directly available on the system. Biota-Rio is a system in which the user may freely access the information via web that was implemented using the PERL language. The MySQL was the selected DBMS in the implementation of the database in which the informations are deposited. To date, surveys have been made of references to thirty-six species of mammals using the Zoological Record database. / O uso da tecnologia da informação na implementação de bases de dados com informações sobre a biodiversidade, vem ganhando uma grande importância. Isso se deve a grande necessidade de se promover um acesso livre a dados e informações sobre as espécies. O acesso a essas informações é considerado como fundamental para o desenvolvimento de diferentes áreas do conhecimento. A presente dissertação teve como objetivo o desenvolvimento de um sistema computacional para acesso a informações sobre a biodiversidade do Estado do Rio de Janeiro. O sistema Biota-Rio deverá conter informações sobre as espécies de animais, vertebrados e invertebrados, que foram descritas para o Estado do Rio de Janeiro. Informações como descrições originais, localidades-tipo, ambiente e outras informações estarão disponíveis no sistema. Biota-Rio é um sistema de acesso livre via web, que foi implementado utilizando a linguagem de programação PERL. O MySQL foi o SGBD utilizado na implementação do banco de dados onde estarão depositadas as informações sobre as espécies. Até o momento, foram feitos levantamentos das referências para trinta e seis espécies de mamíferos utilizando a base de dados Zoological Record.

Submitted by Maria Cristina (library@lncc.br) on 2016-11-10T18:14:29Z No. of bitstreams: 1 thesis - Jair Agner Júnior.pdf: 1296115 bytes, checksum: 05d852ff855c073c25ef5d6737c04126 (MD5) / Approved for entry into archive by Maria Cristina (library@lncc.br) on 2016-11-10T18:14:44Z (GMT) No. of bitstreams: 1 thesis - Jair Agner Júnior.pdf: 1296115 bytes, checksum: 05d852ff855c073c25ef5d6737c04126 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-11-10T18:14:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 thesis - Jair Agner Júnior.pdf: 1296115 bytes, checksum: 05d852ff855c073c25ef5d6737c04126 (MD5) Previous issue date: 2016-03-17 / Unavailable / Neste trabalho foi desenvolvido um algoritmo para acompanhamento de múltiplos alvos em trajetórias tridimensionais. Esse tipo de algoritmo é cada vez mais utilizado em sistemas de navegação e vigilância civis e militares, permitindo o rastreamento de ameaças ou de alvos em tempo real. Sabe-se também que os modelos bidimensionais, de aviões civis em sistemas de controle de tráfego aéreo, mostram-se insuficientes para o tratamento de manobras tridimensionais, devido as consideráveis variações de altitude, presentes no acompanhamento de alvos militares. Entretanto, acompanhar uma grande quantidade de alvos é um processo complexo, o qual exige algoritmos de associação capazes de lidar com um grande volume de dados, com o elevado custo computacional, bem como com o uso de técnicas de filtragem lineares e não-lineares. O trabalho abrange modelos de dinâmica de voo que descrevem a evolução do estado de um alvo em trajetórias tridimensionais, tratado como objeto pontual, abordando o problema da incerteza do seu movimento. Para a estimativa da posição do alvo foi utilizado um estimador de Múltiplos Modelos, formado por bancos de filtros de Kalman com o auxílio das medidas efetuadas por um sensor. Dessa forma, foram adotados como estimadores de estado o Filtro de Kalman padrão e o Filtro de Kalman Estendido com integração através do filtro de sistemas híbridos de Múltiplos Modelos Interagentes (IMM). Com o objetivo de avaliar as metodologias de acompanhamento, foi desenvolvido, utilizando o software MATLAB, um gerador artificial de trajetórias, o qual atuou como ferramenta de simulação, permitindo avaliar diferentes métricas de desempenho. O mesmo possibilitou a geração de diversas trajetórias para alvos de modo a cobrir diversos tipos de manobras que podem ocorrer na realidade. Para o tratamento dos múltiplos alvos foi realizada a implementação paralela e para aceleradores (GPU). Além disso, o modelo desenvolvido permite contornar as limitações dos modelos bidimensionais, fornecendo um modelo dinâmico com nível de detalhamento capaz de representar bem essas manobras. Apesar desse detalhamento, a sua complexidade ainda viabiliza a implementação do filtro em sistemas reais, cuja necessidade de solução em tempo real é imprescindível. Para isso também utilizou-se de GPUs como ferramenta para a obtenção dessa solução no tempo adequado.

Este trabalho trata do problema de controle H-infinito de uma classe de sistemas lineares com saltos Markovianos (MJLS) a tempo contínuo, onde a cadeia de Markov toma valores em um conjunto infinito enumerável. Um bounded real lemma (que chamamos JBRL) é desenvolvido, estabelecendo que a factibilidade de um conjunto infinito de desigualdades matriciais lineares (LMIs) interconectadas é necessária e suficiente para que um dado sistema seja estocasticamente estável (SS) e atenda a um desempenho H-infinito prescrito. O problema H-infinito estudado consiste na atenuação do efeito que perturbações estocásticas de energia finita causam na saída de um sistema, no pior caso. Neste problema, conhecido na literatura como "disturbance attenuation" (DA), assumimos ainda que o controlador somente tem acesso ao processo de saltos e a uma saída do sistema. Os controladores de interesse devem garantir que tanto a estabilidade (SS) quanto um desempenho H-infinito sejam observados no sistema em malha fechada - donde as condições impostas pelo JBRL são determinantes para a existência de soluções. Um importante aspecto dessa nova abordagem é que ferramentas tão fundamentais quanto o Complemento de Schur ou o Lema da Projeção, p.ex., não podem mais ser usados para manipular os conjuntos de LMIs infinitamente acopladas - tal dificuldade é contornada pela introdução de versões estendidas desses resultados, no início do trabalho. Um dos principais resultados deste trabalho caracteriza a existência de soluções através de dois problemas LMI complementares, um dos quais torna possível o design computacional de controladores. Por fim, são apresentados algoritmos para a construção prática de controladores, ótimos ou sub-ótimos, dando origem a um conjunto de ferramentas que, especialmente no caso em que a cadeia de Markov é finita, podem ser implementadas computacionalmente de maneira imediata. Mesmo no caso finito, os resultados da tese são mais fortes do que aqueles atualmente encontrados na literatura.

Lagrangian stochastic models are a largely used tool in the study of passive substances dispersion inside the Atmospheric Boundary Layer. Its application is related to the trajectory computation of thousands of particles, that numerically simulate the dispersion of suspense substances in the atmosphere. In this study, the basic concepts related to the Lagrangian stochastic modelling are presented and discussed together with its main characteristics and its computational implementation, to the study of particles dispersion in the atmosphere. In a computational experiment, the obtained results are compared with observational data from the TRACT experiment, that took place in Europe in 1992. The input data needed for the dispersion model are extracted from simulations with the numerical weather forecast model RAMS. Dispersion over Rio de Janeiro region is also tested in a second experiment. / Modelos Lagrangianos estocásticos constituem ferramenta muito utilizada no estudo da dispersão de substâncias passivas na Camada Limite Atmosférica. Sua aplicação consiste em calcular a trajetória de milhares de partículas, que simulam numericamente a dispersão de uma substância em suspensão na atmosfera. Nesta tese, são apresentados e discutidos os conceitos básicos relacionados à Modelagem Lagrangiana Estocástica de Partículas, bem como suas principais características e sua implementação computacional, para o estudo da dispersão de partículas na atmosfera. Numa experimentação computacional, comparam-se os resultados obtidos com dados observacionais provenientes do experimento TRACT, realizado na Europa em 1992. Os dados de entrada necessários ao modelo de dispersão são extraídos de simulações do modelo de previsão numérica do tempo RAMS. A dispersão sobre o Estado do Rio de Janeiro é também testada em um segundo experimento.

O elemento hélio, encontrado principalmente em reservas de gás natural, entra em condensação à temperatura de 4,2K, e é a única substância conhecida que permanece no estado líquido até o zero absoluto. Na fase liquida, o hélio apresenta ainda, em K, outra mudança de fase, onde passa de líquido comum à superfluido, com viscosidade praticamente nula. Estas propriedades conferem ao hélio importantes aplicações. Uma hdas principais aplicações é como agente refrigerante em supercondutores, como por exemplo, no acelerador de partículas LHC, que está sendo construído na fronteira da França com a Suíça, em aparelhos de ressonância magnética, satélites artificiais, etc. Neste trabalho, são apresentados dois modelos matemáticos para a transferência de calor no hélio líquido. O primeiro modelo, considerando apenas movimentos macroscópicos, é derivado com base nas leis constitutivas de Fourier e de Gorter-Mellink. O segundo modelo, baseado nas técnicas de Fremond, inclui movimentos microscópicos e pode ser visto como uma regularização do primeiro modelo. Os dois modelos são governados por equações diferenciais fortemente não lineares resultantes da não linearidade da lei de Gorter-Mellink e da mudança de fase. Ambos os modelos podem ser considerados casos particulares do problema de Stefan de duas fases, sendo que em uma das fases o fluxo de calor é governado pela equação não-linear do problema conhecido como p-laplaciano, com p=4/3. São também apresentadas técnicas para resolver de forma eficiente o problema do p-laplaciano, tanto para valores grandes de p, p>>2, quanto para valores de p próximos à 1, que constituem importantes desafios numéricos. Para tanto são propostos dois métodos iterativos simples, um baseado no método de quase-Newton, com termo de relaxação e, outro através da decomposição de Helmholtz, gerando um sistema de equações cujas matrizes são constantes, o que diminui significativamente o custo computacional. Experimentos numéricos são realizados para testar a eficiência dos modelos numéricos propostos bem como dos algoritmos desenvolvidos para resolver os sistemas de equações algébricas não lineares resultantes das aproximações por elementos finitos. São apresentados resultados de estudos de convergência, mostrando taxas de convergência ótimas ou quase ótimas, comparáveis às das interpolantes. Para o problema com mudança de fase, devido à descontinuidade do gradiente da temperatura sobre a interface que separa as duas fases do hélio líquido, as taxas de convergência não são ótimas. Usando malhas adaptativas, consegue-se taxas ótimas também para o problema com mudança de fase. Usando dados experimentais, encontrados na literatura, para os parâmetros de condutividade térmica, densidade e calor específico, dependentes da temperatura, são também apresentados testes de validação do modelo e exemplos de possíveis aplicações. Nos testes de validação do modelo, compara-se a solução numérica do modelo matemático com resultados experimentais para a temperatura, encontrados na literatura. / The element helium, found mainly in natural gas reserves, condenses at temperature of 4.2K, and is the unique known substance that remains in liquid to absolute zero. In the liquid phase, the helium presents still another phase change in 2.19K, where passes of common liquid to superfluous liquid, with almost zero viscosity. These properties give the helium important applications. One of the major applications is as a coolant in superconductors, such as in the particle accelerator LHC, which is being built in the French border with Switzerland, in magnetic resonance devices, artificial satellites, etc.. In this paper, we present two mathematical models for heat transfer in liquid helium. The first model, considering only macroscopic movements, is derived based on constitutive laws of Fourier and Gorter-Mellink. The second model, based on techniques of Fremond, includes microscopic movements and can be seen as a regularization of the first model. Both models are governed by highly nonlinear differential equations resulting from the nonlinearity of the law of Gorter-Mellink and change of phase. Both models can be considered special cases of the Stefan problem in two phases, with phase one of the heat flux is governed by non-linear equation of the problem known as p-Laplacian, with p = 4/3. We also presented techniques to efficiently solve the problem of p-Laplacian, both for large values of p, p>> 2, and for values of p close to 1, which are major numerical challenges. Are proposed two simple iterative methods, one based on the method of quasi-Newton, with the relaxation term and the other by the Helmholtz decomposition, creating a system of equations whose matrices are constant, which reduces significantly the computational cost. Numerical experiments are conducted to test the efficiency of numerical models proposed and the algorithms developed for solving systems of nonlinear algebraic equations arising from approximations by finite elements. Are also presented results of studies of convergence, showing rates of optimal or near optimal convergence, comparable to that of interpolates. For the problem with phase change, due to the discontinuity of the gradient of temperature on the interface separating the two phases of liquid helium, the rate of convergence is not optimal. Using adaptive mesh, it is also great rates to the problem with change of phase. Using experimental data found in literature, for the parameters of thermal conductivity, density and specific heat, temperature dependent, are also presented for validation testing of the model and examples of possible applications. In tests for validating the model, compared to the numerical solution of the mathematical model with experimental results for the temperature found in literature.

O estudo dos mecanismos que desencadeiam as reações alérgicas é um tema de grande interesse científico na atualidade. A anafilaxia, reação alérgica sistêmica severa, tem ocupado um lugar de destaque nas pesquisas. Diferentes experimentos em laboratório, tanto in vivo quanto in vitro, assim como diferentes modelos matemáticos baseados nos resultados experimentais, têm procurado investigar a participação ou não dos mastócitos nesse mecanismo. No entanto, os resultados obtidos não são conclusivos, dividindo a comunidade científica em dois grupos: os que consideram determinante o papel dos mastócitos responsáveis pela liberação de histamina e os que consideram que a histamina não é o neurotransmissor determinante na reação anafilática. Trabalhos anteriores propuseram modelos diferenciais para simular processos relacionados com a reação anafilática na escala celular para o mecanismo de geração de potencial na membrana das células. Mais recentemente foi proposto, a nível de tecido, um modelo probabilístico para simular a resposta in vitro a antígenos. A nível de organismo têm sido propostos modelos de multi compartimentos para a cinética da histamina no fluido sanguíneo. Contudo, nenhum trabalho até o momento abordou a construção de um modelo capaz de descrever os processos que participam no mecanismo de reação anafilática nas diversas escalas. Neste trabalho propomos um modelo que integra as escalas celular e do tecido, que permite modelar experimentos in vitro, e que pode ser estendido para escala do organismo incluindo o fluxo sanguíneo para modelar experimentos in vivo. O modelo proposto integra o mecanismo de resposta elétrica a nível celular com o processo de reação-difusão da histamina e dos antígenos no tecido, considerando o mecanismo de reação mediado por mastócitos. Para integrar as duas escalas propomos uma relação constitutiva baseada em resultados experimentais da resposta mecânica (contração do tecido) a estímulos elétricos. Este modelo permite o desenho de novos experimentos especificamente direcionados ao estudo da reação anafilática, indicando os parâmetros a serem estimados. Utilizando-se o modelo proposto, foram realizadas simulações numéricas para uma ampla faixa de variação dos parâmetros visando identificar domínios com diferentes comportamentos do modelo. Uma análise dos resultados obtidos baseada em parâmetros adimensionais é apresentada. / The study of the mechanisms that set off allergic reactions is being a subject of great scientific interest. Anaphylaxis, severe systemic allergic reaction, occupies a prominence place in researches. Different laboratory experiments, in vivo as well as in vitro, and also different mathematical models based on experimental results, tries to investigate if mast cells takes part in those mechanisms or not. However, the obtained results are inconclusive, dividing the scientific community in two groups: one considering that mast cells have a prime role in releasing histamine, and another one which considers that histamine is not the determinative neurotransmitter in the anaphylactic reaction. Previous works proposed differential models to simulate processes related to anaphylactic reactions in the cellular scale for the cell membrane potential generation mechanism. More recently, it has been proposed a probabilistic model, in the tissue scale, to simulate an in vitro antigen response. In the organism level scale, multi-compartimental models have been proposed for the kinetics of histamine in the blood. Nevertheless, no work, until now, has proposed the construction of a model that is able to describe the processes that participate in the mechanism of anaphylactic reaction in different scales. In this work, a model is proposed that integrates the cellular and the tissue scales, allowing to model in vitro experiments, being capable to be extended to the organism scale by the inclusion of the blood flow to model in vivo experiments. The proposed model couples the electric response in the cellular level with the reaction-diffusion of histamine and antigens in the tissue, considering the reaction mechanism mediated by the mast cells. To integrate these two scales, it is proposed here a constitutive relation based on experimental results for the mechanical response (tissue contraction) to electric stimulus. This model allows to design experiments specifically related to the anaphylaxis reaction, indicating the parameters that should be estimated. With this model, numerical simulations have been performed for a wide variation range of the parameters to identify the different domains of the model. A dimensionless parameter based analysis is presented for the obtained results.

This work aims at developing computational models capable of furnishing more realistic and less costly computationally for the problem of electrokinetic remediation of polluted clayey soils. Innovative results are obtained by improving the multiscale models previously developed by Lima and co-workers through the construction of perturbations of the local microscopic problems in conjuction with more realistic boundary conditions at the electrodes and with the development of precise estimates for the assymptotic behavior of the macroscopic solution. Considering the aliance of such techniques within the framework of the homogenization method of periodic structures we discretize the macroscopic model by the finite element method numerical simulations of an electroosmose experiment capable of predicting more realistic scenarios of electrokinetic remediation. / Este trabalho objetiva o desenvolvimento de modelos computacionais capazes de construir simulações numéricas mais realistas e menos custosas computacionalmente para o problema de descontaminação de solos argilosos por técnicas de eletrocinética. Resultados inovadores são obtidos aprimorando-se os modelos multi-escala desenvolvidos anteriormente por Lima e colaboradores via construção de soluções perturbativas dos problemas locais microscópicos aliada à condições de contorno mais realistas nos eletrodos e ao desenvolvimento de estimativas precisas para o comportamento assintótico da solução macroscópica. Por intermédio da conjunção destas técnicas imersas no contexto da teoria de homogeneização de estruturas periódicas discretizamos o modelo macroscópico pelo método dos elementos finitos e construimos simulações numéricas de um experimento de eletroosmose capazes de predizer cenários mais realistas em eletrorremediação de solos.

Made available in DSpace on 2015-03-04T18:50:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 thesis.pdf: 4253837 bytes, checksum: 15abaa1d981d9b5cd585cfb3e8da60c9 (MD5) Previous issue date: 2010-07-22 / Coordenacao de Aperfeicoamento de Pessoal de Nivel Superior / The discovery of the non-coding RNA (ncRNA) has been primarily focused on the genomes of eukaryotes and pathogenic bacteria. In vibrios, all that is known up to now regarding ncRNAs involves V. cholerae N16961 e V. campbellii ATCC BAA-1116. In this study, ncRNA candidate genes were identified in the genomes of V. campbellii ATCC BAA-1116, V. alginolyticus 40B, V. communis 1DA3 e V. mimicus VM573. V. alginolyticus 40B and V. campbellii ATCC BAA-1116 are abundant in brazilian corals, whereas V. mimicus VM573 is a toxic strain (carrying the Vibrio pathogenicity island) atypical to this species. In order to identify the ncRNAs in silico, the tools Infernal and Rfam database were used. Perl programs were developed in the present work. The Infernal tool and the Rfam database are based on the Covariance Model (CM), a special case of Stochastic Context Free Grammars (SCFG). Up to 38 ncRNAs were identified per species. They were classified into seven classes according to their regulatory function and/or structural (1. riboswitches, 2. modulators of protein activity, 3. RNA's antisensus of trans action, 4. RNA's antisensus of cis action, 5. ribonucleoproteins, 6. regulation by transcription termination and 7. unknown classification). The most abundant group was the riboswitch, whereas the less abundant group was the ribonucleoprotein. This work demonstrated that the ncRNAs show a great diversity in functional classes, possibly associated with the regulation of different cellular processes in vibrios, including regulation of pathogenicity. / A descoberta de RNA não-codificante (ncRNA) tem focado principalmente nos genomas de eucariontes e de bactérias patogênicas. Em vibrios, o que se conhece até o momento sobre ncRNAs envolve V. cholerae N16961 e V. campbellii ATCC BAA-1116. Neste estudo, são identificados genes candidatos de ncRNAs no genoma de V. campbellii ATCC BAA-1116, V. alginolyticus 40B, V. communis 1DA3 e V. mimicus VM573. V. alginolyticus 40B e V. campbellii ATCC BAA-1116 são abundantes em corais brasileiros, enquanto que V. mimicus VM573 é uma linhagem toxigênica (CT e TCP positiva) atípica desta espécie. Para identificar os ncRNAs através de análise in silico foram utilizadas ferramentas já disponíveis (Infernal e a base de dados Rfam) e programas em Perl desenvolvidos no presente trabalho. A ferramenta Infernal e a base de dados Rfam são baseados em modelo de covariância (CM), um caso especial de gramáticas estocásticas livres de contexto (SCFG). Foram identificados até 38 ncRNAs por espécie, os quais foram classificados em sete classes de acordo com sua função regulatória e /ou estrutural (riboswitches, moduladores da atividade de proteínas, RNAs antisenso de ação trans, RNAs antisenso de ação cis, ribonucleoproteinas, regulação por término de transcrição e classificação desconhecida). O grupo mais abundante foi o riboswitch, enquanto que o grupo menos abundante foi o ribonucleoproteina. Este trabalho demonstrou que os ncRNAs apresentam uma ampla diversidade de classes funcionais, estando possivelmente associados com a regulação de diferentes processos celulares em vibrio, incluindo a regulação da patogenicidade.

Made available in DSpace on 2015-03-04T18:50:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 GINGA_Final_arp.pdf: 2617259 bytes, checksum: c988d46e191f2e44e3ce926beaa06fb0 (MD5) Previous issue date: 2007-03-23 / This study aimed to develop a computational system applied to the comparative analysis of prokaryotic genomes in a graphical view. The system named GINGA Graphical Interface for comparative Genome Analysis was developed to analyse a draft genome sequence in comparison to a complete genome. The system shows the alignment between sequence of reads, contigs and scaffolds from partial sequenced genomes and the complete sequence of another genome and allows the identification shared and unique regions as well as rearrangements. GINGA is a web-based system developed using the PERL language to access a MySQL database where all the information regard to the comparative analysis is stored. The module of the interface to GD (Graphics Library) was used to help the construction of the graphical tool. The graphical view allows zoom in/out on the information on assembly, annotation and the organization of the sequences. Supplementary information can be accessed in the form of reports. GINGA system was used to compare the genomes of Leifsonia xyli subsp. cynodontis (Lxc draft genome sequence) and Leifsonia xyli subsp. xyli (Lxx complete genome sequence). The mail goal was to identify genetic differences that may help to understand the pathogeniciy of Lxx towards sugarcane. A total of 9.754 reads assembled in 1.064 contigs and 317 scaffolds produced 1.470.731 of no redundant bases of Lxc genome and were used in the analysis. GINGA allowed the identification of 206.320 bp (~20%) of Lxc specific sequences organized in contigs and 56.884 bp organized in 19 scaffolds (5,9%), around 1 milion bp aligned to Lxx genome and at least 6 large scale genomic rearrangements. These results were presented in a graphical interface and allowed to guide the partial genome sequencing, helping to decide which regions should be further sequenced and at the same time allowing the formulation of hypothesis related to important biological aspects of these microorganisms / Esta dissertação resultou de um sistema computacional voltado para a visualização gráfica de análises comparativas entre genomas de procariotos. O sistema denominado de GINGA Graphical Interface for comparative Genome Analysis foi desenvolvido basicamente para analisar genomas parcialmente seqüenciados por meio da comparação com genomas completos. O sistema mostra a representação do alinhamento entre seqüências de reads, contigs e scaffolds do genoma parcial com a seqüência completa do outro genoma, permitindo a identificação de blocos comuns, regiões específicas e rearranjos. GINGA é um sistema web-based que foi desenvolvido em linguagem PERL para acessar um banco de dados MySQL, onde estão armazenadas as informações obtidas nas análises comparativas. O módulo de interface da biblioteca gráfica GD da linguagem PERL foi utilizado para a construção da ferramenta de visualização. A representação gráfica criada permite a navegação com opções de zoom in/out, disponibilizando as informações de montagem, anotação das seqüências codificadoras e da organização das seqüências entre os genomas. Relatórios são ainda disponibilizados como fonte complementar da apresentação dos resultados. O sistema GINGA foi utilizado para analisar de maneira comparativa o genoma das bactérias Leifsonia xyli subsp. cynodontis (Lxc genoma parcialmente seqüenciado) e Leifsonia xyli subsp. xyli (Lxx genoma completamente seqüenciado). Lxx provoca o raquitismo da soqueria em cana-de-açúcar, enquanto Lxc é capaz de colonizar cana-de-açúcar sem provocar sintomas de doença. O objetivo foi revelar, ainda durante o processo de seqüenciamento do genoma de Lxc, diferenças genéticas existentes entre os genomas dessas duas bactérias. Fizeram parte das análises comparativas um total de 9.754 reads do genoma de Lxc que formaram 1.064 contigs e 317 scaffolds, totalizando 1.470.731 de bases não redundantes. GINGA permitiu a identificação de 206.320 bases (~19%) em seqüências de contigs específicos (contigs que não apresentaram alinhamento algum com o genoma completo de Lxx) e 19 scaffolds (5,9%) que totalizaram 56.884 bases específicas ao genoma de Lxc, além de aproximadamente 1 milhão de nucleotídeos alinhados ao genoma de Lxx e pelo menos 6 grandes rearranjos. Estes resultados foram disponibilizados em uma interface gráfica e relatórios, permitindo orientar o andamento do projeto de seqüenciamento do genoma de Lxc quanto à seleção das regiões a serem seqüenciadas e, simultaneamente, oferecendo informações para a formalização de hipóteses relevantes à biologia destes microorganismos.