O conhecimento sobre o Genoma está crescendo rapidamente, assim como a quantidade de técnicas de medida da expressão gênica. É sabido que decodificar o DNA não é suficiente para entender o metabolismo celular e suas alterações, para isso, precisamos entender a expressão dos genes. Existem técnicas de medida de expressão de genoma completo, mas estas possuem ruído muito elevado, dificultando a análise dos seus resultados. Devido a isto, foram desenvolvidas técnicas para analisar estes resultados e aumentar a razão sinal-ruído; entre estas, temos o Transcriptograma. O Transcriptograma é dividido em duas etapas: o ordenamento de redes e o cálculo de médias. O ordenamento é feito por minimização de função custo, trata o Proteoma como uma rede simples e a ordena em uma lista utilizando o método de Monte Carlo para aproximar proteínas associadas. A partir da rede ordenada é possível analisar as propriedades desta, como a sua distribuição de módulos e de processos biológicos, e calcular o Transcriptograma através do cálculo das médias dos valores de expressão das proteínas dentro de uma vizinhança. Este método reduz o ruído das medidas de expressão gênica e possibilita a análise de performance celular, descrevendo o estado das células no momento da medida. Nesta dissertação, aprimoramos o método original de ordenamento alterando profundamente seu algoritmo. As modificações efetuadas reduziram em mais de mil vezes o tempo de execução do programa. As alterações obtidas abriram a possibilidade de ordenar a rede em uma dimensão qualquer, então produzimos um novo programa para obter o ordenamento da rede de proteínas em duas dimensões. Analisamos os novos resultados observando a distribuição dos módulos e de funções biológicas. A generalização do transcriptograma para duas dimensões mostra resultados melhores que os obtidos a partir do ordenamento em uma lista. Também propomos um método de seleção de amostras em duas classes e o aplicamos ao diagnóstico de Psoríase. Esse método separou claramente as amostras saudáveis das doentes. Com a rede ordenada,é possível analisar as regiões que mostram alterações no Transcriptograma e observar quais funções biológicas estão alteradas, obtendo mais informações sobre o estado celular e possibilitando a descoberta de novos alvos para fármacos. / Knowledge about the Genome is growing rapidly, as well as the number of techniques for measuring gene expression. It is known that decoding the DNA is not sufficient to understand cell metabolism and its alterations, for that we need to understand the expression of the genes. There are techniques for measuring expression of the complete genome, but these have very high noise, making it hard to analyze the results. Because of that, techniques were developed to analyze these results and increase the signal to noise ratio. Among these techniques there is the Transcriptogram. The Transcriptogram is divided into two stages: the ordering of networks and the calculation of the average of Transcriptomes. The ordering is made by minimizing a cost function, it treats the Proteome as a simple network and orders it in a list using the Monte Carlo method to make closer proteins that are associated. From the ordered network it is possible to analyze its properties, such as its modules and biological processes distribution, and calculate the Transcriptogram by calculating the mean value of protein expression in a neighborhood. This method reduces the noise of the measurements of gene expression and enables the analysis of cell performance, describing the state of the cells at the time of measurement. In this dissertation we improved the original ordering method making deep changes in its algorithm. These changes reduced the program execution time in more than one thousand times. These alterations openned the possibility of ordering the network in any dimension, then we produced a new programm to obtain the network ordering in two dimensions. We analyzed the new results by observing the modules and biological functions distribution. The generalization of the Transcriptogram to two dimensions shows better results than those obtained from the ordering in a list. We also propose a method for selecting samples into two classes and apply it to the diagnosis of Psoriasis. It clearly separated the samples from healthy patients. With the network ordered, we can analyze the regions that show alterations in the Transcriptogram and observe which biological functions are altered, obtaining more information about cell state and enabling the discovery of new targets for drugs.

A compreensão dos processos físicos envolvidos no fluxo e no confinamento de fluidos complexos em sistemas manométricos é de grande interesse para físicos, químicos, biólogos e engenheiros, dada a gama de novas tecnologias envolvidas e da busca contínua de uma melhor compreensão da vida no nível molecular. Dentre os métodos teóricos para abordar este tema, a simulação computacional destaca-se como uma das ferramentas mais poderosas para seu o entendimento, muito embora o alto custo computacional ainda representam um grande obstáculo a ser transposto. Assim, o uso de modelos computacionais que permitam simulações simples, capazes de descrever microscopicamente os sistemas estudados, ao mesmo tempo de forma realista e com baixo custo computacional, ´e o desafio que se impõe. É exatamente em resposta a este desafio que nesta tese nos propusemos a estudar a difusão e estruturação de fluidos complexos através de nanocanais. Em uma primeira etapa do trabalho utilizamos um modelo computacional para calcular o fluxo de íons através de nanoporos e canais inseridos em membranas. O método baseia-se na utilização de simulação em Dinâmica Molecular Grande Canônica com Dois Volumes de Controle (DCV-GCMD) e na solução analítica para o potencial eletrostático dentro de um nanoporo cilíndrico recentemente obtida por Levin. A combinação da teoria de Levin com a simulação DCV-GCMD é utilizada para estudar o fluxo iônico através de um canal artificial que imita o comportamento do canal bactericida gramicidin. A, através da obtenção dos perfis corrente-voltagem e corrente-concentração para várias condições experimentais. Uma boa concordância com experimentos foi encontrada. Na segunda etapa do trabalho utilizamos um modelo de potencial contínuo de duas escalas para a água a fim de estudarmos a difusão através de um modelo coarse-grained de nanotubos de carbono. Diferentes estudos para estes fluidos foram realizados. A dependência da constante da difusão com o raio do nanotubo ´e estudada, e encontramos um resultado qualitativamente equivalente ao obtido em simulações de Dinâmica Molecular para modelos atomísticos de água. Analisando o perfil de densidade dentro do canal observamos que a competição entre as escalas gera o aumento anômalo na difusão para canais estreitos. Em seguida, calculamos o fator de aumento de fluxo para fluidos de duas escalas com interações repulsiva ou atrativa. Obtivemos um resultado comparável qualitativamente com experimentos para água em nanotubos, e mostramos como mudanças conformacionais na estrutura do fluido levam a transição de regime de fluxo contínuo para não-contínuo. Por fim, comparamos o comportamento do fluxo quando modificamos as escalas de interação, e mostramos que o comportamento anômalo somente ocorre quando existe competição entre as escalas. / The understanding of physical processes envolved in confinement and flux of complex fluids in nanoscale systems is of great interest to physicists, chemists, biologists and engineers. This knowledge open a large number of possibilities in new technologies and enables a better compreension of live at molecular level. Simulational methods stand out as one of the most powerful theoretical tool to the understanding of such systems. The high computational cost of such simulations, however, remains as a huge obstacle to be transposed. Therefore, the challenge is the use of simple simulational models capable to describe realistically the system of interest at a low computational cost. To this end, we proposed in this thesis ways to study the diffusion and structure of complex fluids confined inside nanotubes. First, we use a computational approach to calculate the ionic fluxes through narrow nano-pores and transmembrane channels. The method relies on a dual-control-volume grand-canonical molecular dynamics (DCV-GCMD) simulation and the analytical solution for the electrostatic potential inside a cylindrical nano-pore recently obtained by Levin. The Levin’s theory is combined with the DCV-GCMD technique to calculate the ionic fluxes through a synthetic channel which mimics the properties of the gramicidin A channel, obtaining the current-voltage and the current-concentration relations under various experimental conditions. A good agreement with experiments is found. Next, we use a two scale continuum potential for water to study the diffusion of water-like fluids through a coarse-grained model of carbon nanotubes. Several studies for this fluids were performed. The diffusion constant behavior for different channel radius was evaluated, and a good qualitative agreement with all atom Molecular Dynamics results was found. Also, we analise the radial density profile inside the nanotube and observe that the competition between the two scales in potential produces a anomalous increase in fluid diffusion for narrow channels. Then, the flow enhancement factor was evaluated for attractive and purelly repulsive water-like fluids. Our results are similar to experimental results for water flowing in carbon nanotubes. We show that structural changes in the fluid leads to a transition from continuum to non-continuum flow. Finally, we compare the effect of the two length scales in the flow behavior, and show that the anomalous behavior only occurs when there is a competition between the scales.

Made available in DSpace on 2014-06-12T18:06:43Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo7753_1.pdf: 2076961 bytes, checksum: 18b075a78eb9d0b597e757c3ef581a30 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2006 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Uma análise das propriedades topológicas locais e globais das redes de ligações de hidrogênio entre as moléculas de água, geradas a partir de simulações em condições próximas da supercrítica com o método de Monte Carlo (MC-NPT), utilizando o modelo de cinco sítios (TIP5P) para descrever as interações intermoleculares, indica o aparecimento de padrões típicos de pequenos-mundos (smallword), isto é, alto grau de agrupamento e pequenos tamanhos de ilhas. Em condições normais de temperatura e pressão, estas redes não apresentam tais padrões, pois se observa um alto grau de agregação e a percolação do sistema (Ref. 1). Neste trabalho, realizamos simulações computacionais MC-NPT nas condições normais (298 K e 1 atm) para a água, onde introduzimos no potencial de interação eletrostática um fator de amortecimento que modifica as cargas dos sítios de hidrogênios e de pares isolados, permitindo assim, de forma controlada, reduzir a formação das ligações de hidrogênio. Nossos resultados para o coeficiente de agrupamento (C), a conectividade média ( k ) e a distância química (L), em função do fator de amortecimento &#955; (0,7 &#8804; &#955; &#8804; 1), indicam que o sistema exibe uma transição de fase topológica em &#955;c= 0,75, separando as regiões de pequenos e grandes valores de C e k , para &#955; < &#955;c e &#955; > &#955;c, respectivamente. Nossa análise de estatística de ilhas mostra que na região &#955; > &#955;c tem-se a formação de um agregado com cerca de 99% dos componentes, enquanto que para &#955; < &#955;c ocorre um grande número de monômeros, dímeros e trímeros e não há mais a percolação do sistema. O comportamento do coeficiente de agrupamento e da distância química em função do parâmetro &#955;, exibe semelhança com o resultado obtido por Watts e Strogatz (Ref. 2), no qual caracterizam uma região de pequenos mundos. A razão C/Crand, onde Crand é o coeficiente de agrupamento de redes aleatórias com o mesmo número de nós (N), é independente do valor de &#955;, e varia linearmente com N com coeficiente angular dado pela razão C / k = 1/6. O grau de distribuição de ligações para estas redes mostra que, para a região &#955; > &#955;c, a distribuição é muito similar a uma distribuição de Poisson, mostrando que a rede se comporta como uma rede aleatória, mas para valores de &#955; < &#955;c, a distribuição passa a ser assimétrica e bastante diferente da distribuição de Poisson. Cálculos das propriedades termodinâmicas, como densidade, entalpia, e entalpia de vaporização, também são indicativos da ocorrência de uma transição de fase topológica em &#955;c= 0,75

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O objetivo desta tese de doutorado foi investigar o efeito da flexibilidade na tomada de decisão em uma usina sucroenergética, sob a abordagem da teoria de Opções Reais com simulação de Monte Carlo. Para isso, partiu-se de uma análise econométrica das séries de tempo dos preços do etanol hidratado, da gasolina veicular e do açúcar VHP (Very High Polarized). Dessa análise foi possível verificar que as séries de preços do etanol e do açúcar são modeladas pelo movimento de reversão à média. Além disso, constatou-se que no curto prazo ocorreu uma transmissão de preços do açúcar e da gasolina para o preço do etanol. Por outro lado, a série de preços do açúcar não foi influenciada pelas demais e a da gasolina não foi influenciada pela do açúcar e muito pouco pela do etanol. Nesse sentido, percebe-se que não houve uma interdependência simultânea entre os preços desses três produtos. Adicionalmente, para o restante da análise, foi considerada uma usina fictícia com a hipótese de contar com a flexibilidade para escolher a proporção a ser produzida entre açúcar e etanol, definida como opção de conversão e também com a opção de parada temporária, com a qual é possível interromper a produção na usina, a fim de reduzir perdas caso os custos de produção ultrapassassem os preços do produto a ser vendido. Sob tais hipóteses, buscou-se quantificar o efeito marginal das contribuições das flexibilidades gerenciais na tomada de decisão em investimentos sucroenergéticos. Pelos resultados encontrados, a tomada de decisão que leva em conta as flexibilidades identificadas consegue aumentar em até 88,14% o valor esperado do VPL de uma usina sucroenergética e reduzir o risco de o VPL ser negativo. Assim, esse trabalho propõe que as flexibilidades gerenciais trazem maiores retornos para usinas sucroenergéticas. Não só, mas também, essas flexibilidades mitigam os efeitos de crises no setor. / The goal of this PhD Thesis was to investigate the effect of flexibility in decision making in a sugar cane plant under the Real Options theory with Monte Carlo simulation approach. For this, we started with an econometric analysis of the time series of the prices of hydrous ethanol, vehicular gasoline and VHP (Very High Polarized) sugar. From this analysis it was possible to verify that the ethanol and sugar price series are modeled by the mean reversion movement. In addition, it was found that in the short-term sugar and gasoline prices were transmitted to the price of ethanol. On the other hand, the series of sugar prices was not influenced by the others and that of gasoline was not influenced by sugar and very little by ethanol. In this sense, it can be seen that there was no simultaneous interdependence between the prices of these three products. In addition, for the rest of the analysis, it was considered a fictitious plant with the hypothesis of switch output option and also with the temporary shutdown option. Under these hypotheses, we sought to quantify the marginal effect of the contributions of managerial flexibilities in decision-making on sugar cane investments. Based on the results obtained, decision-making that considers flexibilities can increase the expected value of NPV of a sugar cane plant by up to 88.14% and reduce the risk of NPV being negative. Thus, this work proposes that managerial flexibilities bring greater returns to sugarcane plants. Not only that, but also, these flexibilities mitigate the effects of crises in the sector.

O presente trabalho teve por objetivo avaliar a influência dos custos de transação em operações de hedge. O estudo se diferencia das tradicionais pesquisas relacionadas ao cálculo da razão ótima de hedge à medida que define os custos de transação em mercados futuros de maneira mais ampla. Considerou-se não apenas as taxas cobradas pela bolsa e corretora, mas também o custo de oportunidade do dinheiro destinado aos ajustes diários e a tributação incidente em mercados futuros. Como consequência dessa abordagem mais ampla, argumenta-se que os custos podem assumir caráter estocástico por dependerem da trajetória de preços a ser verificada na operação de hedge. Tal caracterização faz com que haja uma incerteza sobre seu verdadeiro valor, antes de iniciada a operação. Os cálculos dos custos de transação foram realizados através de simulação Monte Carlo, em que foram geradas diversas trajetórias de preços futuros e, para cada uma delas, calculados os respectivos custos de transação. Dessa forma, a incerteza em relação ao custo tornou-se passível de mensuração, sendo representada pelo desvio-padrão de sua distribuição de probabilidade e denominada \"risco de custo\". Com base nas estatísticas relacionadas aos custos de transação, adotou-se um modelo de decisão baseado no paradigma da utilidade esperada, de forma a gerar as razões ótimas de hedge para diferentes cenários. Os resultados foram consistentes em relação a estudos anteriores, ao verificar um impacto negativo dos custos de transação na razão ótima de hedge. Quanto à influência do risco de custo na decisão de um produtor rural sobre quanto negociar em bolsa, a influência mostrou-se pouco significativa. / The objective of the current research is to evaluate the influence of transaction costs on hedging decisions. This study expands on previous research by considering a broader and more realistic range of costs involved in hedging operations, such as income tax on both spot and futures positions. In addition to the traditional approach of investigating how the magnitude of transaction costs affect optimal hedge ratio, this study also explores the uncertainty related to those costs. The exact amount of some transaction costs in futures markets are not known by the time the hedge is placed, because they depend on the random trajectory of futures prices during the hedging period. Thus the hedger will only know the exact cost of his hedge at the end of the hedging period, which creates a \"cost risk\". This uncertain portion of transaction costs has never been addressed in the hedging literature, which typically assumes all costs are known to the hedger. This study incorporates uncertainty in transaction costs with Monte Carlo simulation, which generates a distribution of price series that is used to calculate expected values and variances of transaction costs. These values are then used in an expected utility framework to generate optimal hedge ratios in different scenarios. Results are consistent with previous studies in that the magnitude of transaction costs has a negative impact on optimal hedge ratios. Findings also suggest that \"cost risk\" has little influence on hedge ratios.

A radioimunoterapia (RIT) faz uso de anticorpos monoclonais conjugados com radionuclídeos emissores &alpha; ou &beta;-, ambos para terapia. O tratamento baseia-se na irradiação e destruição do tumor, preservando os órgãos normais quanto ao excesso de radiação. Radionuclídeos emissores &beta;- como 90Y, 131I, 177Lu e 188Re, são úteis para o desenvolvimento de radiofármacos terapêuticos e, quando associados a AcM como o Anti-CD20 são importantes principalmente para o tratamento de Linfomas Não Hodgkins (LNH). 188Re (E&beta;- = 2,12 MeV; E&gamma;= 155 keV; t1/2 = 16,9 h) é um radionuclídeo atrativo para RIT. O Centro de Radiofarmácia do IPEN possui um projeto que visa a produção do radiofármaco 188Re-Anti-CD20. Com isso,este estudo foi proposto para avaliar a eficácia desta técnica de marcação para tratamento em termos compartimentais e dosimétricos. O objetivo deste trabalho consistiu na compararação da marcação do AcM anti-CD20 com 188Re com a marcação do anticorpo com 90Y, 131I, 177Lu e 99mTc (pelas suas características químicas similares) e 211At, 213Bi, 223Ra e 225Ac. Através do estudo de técnicas de marcação relatadas em literatura, foi proposto um modelo compartimental para avaliação de sua farmacocinética e estudos dosimétricos, de alto interesse para a terapia. A revisão de dados publicados na literatura, possibilitou demonstrar diferentes procedimentos de marcação, rendimentos de marcação, tempo de reação, impurezas e estudos de biodistribuição. O resultado do estudo mostra uma cinética favorável para o 188Re, pelas suas características físicas e químicas frente aos demais radionuclídeos avaliados. O estudo compartimental proposto descreve o metabolismo do 188Re-anti-CD20 através de um modelo compartimental mamilar, que pela sua análise farmacocinética, realizada em comparação aos produtos marcados com emissores &beta;-: 131I-antiCD20, 177Lu-anti-CD20, o emissor &gamma; 99mTc-anti-CD20 e o emissor &alpha; 211At-Anti-CD20, apresentou uma constante de eliminação de aproximadamente 0,05 horas-1 no sangue do animal. A avaliação dosimétrica do 188Re-Anti-CD20 foi realizada através de duas metodologias: pelo método de Monte Carlo e pelo uso de uma fonte pontual &beta;- através da Fórmula de Loevinger via programa Excel. Através da Fórmula de Loevinger fez-se a validação do método de Monte Carlo para a dosimetria do 188Re-Anti-CD20 e dos demais produtos. As doses e as taxas de doses obtidas pelos dois métodos foram avaliadas em comparação à dosimetria do 90Y-Anti-CD20, 131I-Anti-CD20 e do 177Lu-Anti-CD20, obtidas pela mesma metodologia. O estudo de dose foi realizado utilizando modelos matemáticos considerando um camundongo nude de 25g, simulando diferentes tamanhos de tumor e diferentes formas de distribuição do produto dentro do animal. De acordo com os resultados obtidos, pela energia de emissão &beta;-, 188Re-Anti-CD20 apresenta maior deposição de energia para tumores volumosos em relação aos demais produtos avaliados. Em uma simulação com 100% do produto captado pelo tumor, 89% da dose total manteve-se absorvida pelo tumor, preservando a integridade de ógãos críticos como coração (2%), pulmões (5%), coluna (4%), fígado (0,014%) e rins (0,0007%). Em uma simulação onde há uma biodistribuição do produto no organismo do animal, 38% da dose total é absorvida pelo tumor e >3% é absorvida pela coluna. Nessa situação mais próxima da realidade, a extrapolação dos dados para um humano de 70kg, mostrou que a dose absorvida no tumor corresponde a cerca de 33%; na coluna 7% e o coração receberia uma dose de 35% do total. A análise compartimental e dosimétrica apresentada neste trabalho, realizada através do uso de um modelo animal para o 188Re-Anti-CD20 mostra que o produto desenvolvido e apresentado em literatura é candidato promissor para a RIT. / The radioimmunotherapy (RIT) uses MAbs conjugated to radionuclides &alpha; or &beta;- emitters, both for therapy. Your treatment is based on the irradiation and tumor destruction, preserving the normal organs as the excess radiation. Radionuclides &beta;- emitters as 131I, 90Y, 188Re 177Lu and are useful for the development of therapeutic radiopharmaceuticals and, when coupled with MAb and Anti-CD20 it is important mainly for the treatment of non-Hodgkin\'s lymphomas (NHL). 188Re (E&beta;- = 2.12 MeV; E&gamma; = 155 keV; t1/2 = 16.9 h) is an attractive radionuclide for RIT. However, 188Re can be obtained from a radionuclide generator of 188W/188Re, commercially available, making it convenient for use in research and for clinical routine. The CR of IPEN has a project aimed at the production of radiopharmaceutical 188Re-Anti-CD20, where the radionuclide can be obtained from a generator system 188W/188Re. With this proposed a study to assess the efficiency of this labeling technique for treatment in accordance compartmental and dosimetry. The objective of this study was to compare the marking of anti-CD20 MAb with 188Re with the marking of the antibody with 90Y, 131I, 177Lu and 99mTc (for their similar chemical characteristics) and 211At, 213Bi, 223Ra and 225Ac); through the study of labeling techniques reported in literature, the proposal of a compartmental model to evaluate its pharmacokinetic and dosimetric studies, high interest for therapy. The result of the study shows a favorable kinetics for 188Re, by their physical and chemical characteristics compared to the other evaluated radionuclides. The compartment proposed study describes the metabolism of 188Re-anti-CD20 through a compartment mammillary model, which by their pharmacokinetic analysis, performed compared to products emissores &beta;- 131I-labeled antiCD20, 177Lu-anti-CD20, the &gamma; emitter 99mTc-Anti-CD20 and emitter 211At-Anti-CD20 presented a elimination constant of approximately 0.05 hours-1 in the animal\'s blood. The dosimetric evaluation of 188Re-Anti-CD20 was performed using two methodologies: the Monte Carlo method and the use of a point source &beta;- by Formula Loevinger by Excel program. In the Formula Loevinger, there was a validation of the Monte Carlo method for dosimetry of 188Re-Anti-CD20 and other products. The doses and dose rates obtained by the two methods were evaluated in comparison with 90Y-Anti-CD20, 131I-Anti-CD20 and 177Lu-Anti-CD20 dosimetry, obtained by the same methodology. The dose study was conducted using mathematical models considering a nude mouse 25 g, simulating different tumor sizes and different forms of distribution of the product within the animal. According to the results, the energy emission &beta;-, 188Re-Anti-CD20 has a higher energy deposition for large tumors when compared to other products evaluated. In a simulation with 100% of the product uptake by tumor, 89% of the total dose remained absorbed by the tumor, while preserving the integrity of critical ógãos as heart (2%), lung (5%), column (4%), liver (0.014%) and kidneys (0.0007%). In a simulation where there is a biodistribution of the product in the animal organism, 38% of the total dose absorbed by the tumor and >3% is absorbed by the column. In this situation closer to reality, the extrapolation of the data for a 70kg human, showed that the absorbed dose to tumor corresponds to about 33%; In column 7% and the heart would receive a dose of 35% of the total. The compartmental analysis and dosimetric presented in this work, performed through use of an animal model for the 188Re-anti-CD20 shows that the product developed and presented in the literature is promising candidate for RIT.

Muitos caracteres em plantas e animais são de natureza quantitativa, influenciados por múltiplos genes. Com o advento de novas técnicas moleculares tem sido possível mapear os locos que controlam os caracteres quantitativos, denominados QTLs (Quantitative Trait Loci). Mapear um QTL significa identificar sua posição no genoma, bem como, estimar seus efeitos genéticos. A maior dificuldade para realizar o mapeamento de QTLs, se deve ao fato de que o número de QTLs é desconhecido. Métodos bayesianos juntamente com método Monte Carlo com Cadeias de Markov (MCMC), têm sido implementados para inferir conjuntamente o número de QTLs, suas posições no genoma e os efeitos genéticos . O desafio está em obter a amostra da distribuição conjunta a posteriori desses parâmetros, uma vez que o número de QTLs pode ser considerado desconhecido e a dimensão do espaço paramétrico muda de acordo com o número de QTLs presente no modelo. No presente trabalho foi implementado, utilizando-se o programa estatístico R uma abordagem bayesiana para mapear QTLs em que múltiplos QTLs e os efeitos de epistasia são considerados no modelo. Para tanto foram ajustados modelos com números crescentes de QTLs e o fator de Bayes foi utilizado para selecionar o modelo mais adequado e conseqüentemente, estimar o número de QTLs que controlam os fenótipos de interesse. Para investigar a eficiência da metodologia implementada foi feito um estudo de simulação em que foram considerados duas diferentes populações experimentais: retrocruzamento e F2, sendo que para ambas as populações foi feito o estudo de simulação considerando modelos com e sem epistasia. A abordagem implementada mostrou-se muito eficiente, sendo que para todas as situações consideradas o modelo selecionado foi o modelo contendo o número verdadeiro de QTLs considerado na simulação dos dados. Além disso, foi feito o mapeamento de QTLs de três fenótipos de milho tropical: altura da planta (AP), altura da espiga (AE) e produção de grãos utilizando a metodologia implementada e os resultados obtidos foram comparados com os resultados encontrados pelo método CIM. / Many traits in plants and animals have quantitative nature, influenced by multiple genes. With the new molecular techniques, it has been possible to map the loci, which control the quantitative traits, called QTL (Quantitative Trait Loci). Mapping a QTL means to identify its position in the genome, as well as to estimate its genetics effects. The great difficulty of mapping QTL relates to the fact that the number of QTL is unknown. Bayesian approaches used with Markov Chain Monte Carlo method (MCMC) have been applied to infer QTL number, their positions in the genome and their genetic effects. The challenge is to obtain the sample from the joined distribution posterior of these parameters, since the number of QTL may be considered unknown and hence the dimension of the parametric space changes according to the number of QTL in the model. In this study, a Bayesian approach was applied, using the statistical program R, in order to map QTL, considering multiples QTL and epistasis effects in the model. Models were adjusted with the crescent number of QTL and Bayes factor was used to select the most suitable model and, consequently, to estimate the number of QTL that control interesting phenotype. To evaluate the efficiency of the applied methodology, a simulation study was done, considering two different experimental populations: backcross and F2, accomplishing the simulation study for both populations, considering models with and without epistasis. The applied approach resulted to be very efficient, considering that for all the used situations, the selected model was the one containing the real number of QTL used in the data simulation. Moreover, the QTL mapping of three phenotypes of tropical corn was done: plant height, corn-cob height and grain production, using the applied methodology and the results were compared to the results found by the CIM method.

Na técnica de tratamento de irradiação de corpo total, como o próprio nome diz, a radiação atinge o corpo todo do paciente com uma dose uniforme. É uma das principais vias de tratamento interdisciplinar de neoplasias malignas, predominantemente doenças hematopoiéticas. Devido à complexidade da anatomia do corpo, essa técnica apresenta dificuldades na obtenção da distribuição de dose uniforme, além da atenção especial ao pulmão, por conta da sua heterogeneidade tecidual. Assim, o objetivo deste trabalho consiste em realizar estudos dosimétricos para irradiação de corpo total, possibilitando o desenvolvimento de novos procedimentos que auxiliem no planejamento da técnica durante a rotina clínica, com o intuito de aumentar a eficácia desse tipo de tratamento. No presente trabalho, realizaram-se medidas experimentais de dose de corpo total, utilizando câmara de ionização em objeto simulador antropomórfico. Visto que o método de Monte Carlo é considerado um padrão ouro na forma de validação para os dados obtidos experimentalmente, realizou-se cálculo de dose no objeto simulador antropomórfico utilizando o código MCNP6 e o software AMIGOBrachy. Entre as etapas envolvidas, iniciou-se com a verificação da equivalência entre aceleradores a partir de um espaço de fase. O andamento do trabalho ocorreu com a substituição do espaço de fase por um modelo de fonte virtual para campos alargados: 40 x 40 cm2 e 40 x 40 cm2 rotacionado 45°, este utilizado na técnica de irradiação de corpo total. Dando continuidade, determinou-se uma configuração geométrica para a câmara de ionização, de forma a melhor reproduzir a dose na pele obtida experimentalmente. Foram feitas comparações entre dados experimentais e cálculos para irradiação de phantom antropomórfico, observando-se uma homogeneidade na distribuição de dose durante essa reprodução de tratamento. Por fim, foi feita a comparação de cálculos de dose total com e sem blindagem para pulmão, e os resultados se mostraram dentro do limite aceitável de dose de 8 a 10 Gy. A metodologia de cálculo desenvolvida neste trabalho com o uso do método de Monte Carlo, juntamente com o software AMIGOBrachy, foram úteis para demonstrar a adequação do procedimento de irradiação de corpo total em termos dosimétricos. Além disso, esta metodologia mostrou-se ser uma ferramenta de cálculo de dose muito importante para estudos futuros que visem aumento da eficácia para esta modalidade de tratamento, pois permite, através de simulações, estimar distribuições de dose de forma detalhada e precisa, auxiliando no planejamento do tratamento de irradiação de corpo total. / In the total body irradiation technique, as the name says, the radiation hits the whole body of the patient as an uniform dose. It is one of the main ways of interdisciplinary treatment of malignant neoplasms, mainly hematopoietic diseases. Due the complexity of the human anatomy, this technique presents difficulties in obtaining an uniform dose distribution, besides special attention to lungs due its tissue heterogeneity. Therefore, the objective of this work is to perform dosimetric studies for total body irradiation, allowing the development of new procedures to help the technique planning phase during the clinical routine, aiming to increase the efficacy of this kind of treatment. In this work, experimental dose measurements for total body were made using ionization chamber on an anthropomorphic object simulator. Since Monte Carlo method is considered a gold standard as validation for the experimentally data obtained, a dose calculation in the anthropomorphic object simulator was done using the code MCNP6 and the AMIGOBrachy software. Among the involved steps, the verification of the equivalence between accelerators from a phase space was done. The work progress occurred with the substitution of phase space for a virtual source model for the large fields: 40 x 40 cm2 and 40 x 40 cm2 rotated 45°, the later used in the technique for total body irradiation. Following next, a geometric configuration for the ionization chamber was determined to better reproduce the experimental dose on the skin. Anthropomorphic phantom irradiation comparisons were made between experimental data and calculations, observing a homogeneity in the dose distribution during this treatment reproduction. Lastly, the comparison of total dose calculation with and without lung shielding has been done and the results showed to be inside the acceptable dose limit of 8 to 10 Gy. The calculation methodology developed in this work using the Monte Carlo method, along with the AMIGOBrachy software, were useful to demonstrate the procedure adequacy for total body irradiation in dosimetry terms. Besides that, this methodology showed itself as very important dose calculation tool for future studies which aim to increase the efficacy in this treatment procedure because it allows, through simulations, to estimate dose distribution in a more detailed and accurate way, helping to plan the total body irradiation treatment.

Esse trabalho avalia a metodologia utilizada pelo Laboratório de Monitoração in vivo (LMIV) do IPEN na calibração dos detectores de NaI(Tl) pelo código PENELOPE- penEasy, baseado no Método de Monte Carlo. Inicialmente, foram realizadas simulações sem o simulador antropomórfico com o objetivo de encontrar uma geometria que representasse adequadamente os detectores para exames de corpo inteiro e de tireoide. A aquisição dos dados experimentais foi realizada pelo software GENIE, que é utilizado na rotina do laboratório e as áreas dos fotopicos foram calculadas pelos softwares GENIE e GNUPLOT e pelo método descrito no Ciemat Technical Report, que também fornece os valores de eficiência de fotopico. Fontes de 60Co, 137Cs, 152Eu, 207Bi e 241Am calibradas foram utilizadas nas medições. Os resultados mostraram que o software GENIE é apropriado para ser utilizado nas calibrações de rotina e fontes que possuam picos isolados e definidos pelo detector de NaI(Tl), são ideais para serem utilizadas nas calibrações em eficiência. A simulação MC indica que é possível substituir calibrações experimentais por simulações utilizando uma geometria simplificada do detector de NaI(Tl), mas as grandezas relevantes como a fonte, o detector e o sistema eletrônico devem ser conhecidos com detalhes para que as fontes de erros sistemáticos sejam as menores possíveis. / The calibration methods of NaI(Tl) detectors of the in vivo Monitoring Laboratory (LMIV) of IPEN were analyzed by comparing experimental results with simulations performed with the PENELOPE- penEasy Monte Carlo radiation program. The first simulations were performed without the anthropomorphic simulator aiming to find a simplified detector geometry that could represent the whole body and thyroid detectors. The data acquisition was performed with the GENIE software, which is used in the laboratory routine, and the photopeak areas were calculated with the GENIE and GNUPLOT softwares as well as using the method described on the Ciemat Technical Report. Standard sources of 60Co, 137Cs, 152Eu, 207Bi and 241Am were used in the measurements. The results show that GENIE is a suitable software to be used in the laboratory routine and ideal sources are those that present isolated and well-defined photopeaks in the spectra measured with NaI(Tl) detectors. The Monte Carlo study reveals that the simplified models of the NaI detectors are able to provide a full- energy peak efficiency curve but it is necessary to know all details of the significant quantities as the source, the detector and the electronics in order to minimize sources of systematic errors.