NISHI, Beatriz Caroline. Osmotina de Plumeria rubra: identificação, clonagem molecular, modelamento tridimensional e possível efeito mimético da adiponectina. 2016. 111 f. Dissertação (Mestrado em Bioquímica)- Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2016. / Submitted by Jairo Viana (jairo@ufc.br) on 2017-07-10T17:46:05Z No. of bitstreams: 1 2016_dis_bcnishi.pdf: 6198229 bytes, checksum: 907d1b766e98e2a4ef1484116216b945 (MD5) / Approved for entry into archive by Jairo Viana (jairo@ufc.br) on 2017-07-10T17:50:18Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2016_dis_bcnishi.pdf: 6198229 bytes, checksum: 907d1b766e98e2a4ef1484116216b945 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-07-10T17:50:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2016_dis_bcnishi.pdf: 6198229 bytes, checksum: 907d1b766e98e2a4ef1484116216b945 (MD5) Previous issue date: 2016 / Pathogenesis-related proteins (PRs) are expressed in response to pathogenic infections and abiotic stresses. PR-5 family includes proteins related to thaumatin and osmotin. In this study, the presence of an ~22 kDa osmotin-like protein in Plumeria rubra latex was confirmed by western blot assay using anti-CpOsm antibodies, as described by Freitas et al., 2015. The cDNA fragment encoding this osmotin (PrOsm) was cloned, and then the predicted protein was characterized and modeled in silico. The amplification of the cDNA fragment encoding the PrOsm was carried out by RTPCR. The PCR product was ligated into pGEM-T Easy vector and cloned in E. coli DH5α cells. Clones obtained were submitted to sequencing. The computational analysis of the deduced sequences of P. rubra osmotins (PrOsms) showed that the proteins have an apparent molecular weight about 22 kDa and contain 16 cysteine residues involved in 8 disulfide bonds, stabilizing the protein structure. The PrOsms structure exhibits a typical architecture of TLPs, composed by three domains. Mapping of the electrostatic potentials showed that PrOsms contain, on its surface, an acidic cleft, between domains I and II. The PrOsms were evaluated for their ability to interact with human adiponectin receptors (AdipoR1 and AdipoR2) in silico. Molecular docking suggests that PrOsms are able to interact with adiponectin receptors, similarly to AdipoQ, being potential therapeutic targets for the control of obesity-related diseases, including type 2 diabetes and metabolic syndrome. / Proteínas relacionadas à patogênese (PR proteínas) são expressas em resposta a infecções por patógenos e estresses abióticos. A família PR-5 inclui proteínas relacionadas à taumatina e a osmotina. Neste estudo, a presença de uma proteína do tipo osmotina de aproximadamente 22 kDa, no látex de Plumeria rubra, foi confirmada por meio de ensaios de western blot utilizando anticorpos anti-CpOsm (osmotina de C. procera), como descrito por Freitas e colaboradores (2015). O fragmento de cDNA codificando esta osmotina (PrOsm) foi clonado, a proteína predita foi caracterizada e sua estrutura foi modelada in silico. A amplificação do fragmento de cDNA codificante da PrOsm foi realizado por meio de RT-PCR. O fragmento amplificado, de aproximadamente 600 pb, foi ligado a um vetor de clonagem (pGEM-T Easy). Células de E. coli DH5α eletrocompetentes foram então transformadas com os plasmídeos recombinantes (pGEM-T Easy::PrOsm) e os insertos foram sequenciados. As sequências obtidas foram submetidas a análises in silico. As osmotinas de P. rubra (PrOsms) são proteínas de aproximadamente 22 kDa, apresentando 16 resíduos de cisteína, envolvidos na formação de 8 ligações dissulfeto. A estrutura das PrOsms exibe uma arquitetura típica de TLPs, composta por três domínios. O mapeamento dos potenciais eletrostáticos mostrou que as PrOsms apresentam, em sua superfície, uma fenda de natureza acídica, localizada entre os domínios I e II. A capacidade potencial das PrOsms de interagir com os receptores de adiponectina humana (AdipoR1 e AdipoR2) foi predita in silico. O docking molecular sugere que as PrOsms são capazes de interagir com os receptores de adiponectina, de forma similar a AdipoQ, sendo portanto potenciais alvos terapêuticos para o controle de doenças relacionadas à obesidade, incluindo diabetes tipo 2 e síndrome metabólica.

FEITOSA, Carlos Eduardo Linhares. Análise de sensibilidade no processamento de dados de perfil instantâneo em classes texturais de solos. 2017. 56 f. Dissertação (Mestrado em Ciências do solo)-Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2017. / Submitted by José Dote (snp@ufc.br) on 2017-08-25T13:57:51Z No. of bitstreams: 1 2017_dis_celfeitosa.pdf: 1449825 bytes, checksum: 1210a5ab153bf624893979ac0303ce82 (MD5) / Approved for entry into archive by Jairo Viana (jairo@ufc.br) on 2017-10-16T16:38:45Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2017_dis_celfeitosa.pdf: 1449825 bytes, checksum: 1210a5ab153bf624893979ac0303ce82 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-10-16T16:38:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2017_dis_celfeitosa.pdf: 1449825 bytes, checksum: 1210a5ab153bf624893979ac0303ce82 (MD5) Previous issue date: 2017 / Knowledge about the number of matric potential readings and moisture from soil in time, when performing the instant profile experiment, is important to produce results that represent the soil water dynamics in the best possible way. The present paper proposes the hypothesis that there is a sensitivity standard, for each textural class, in the analysis of soil water attributes, which allows to define data collection routine in experiments of instantaneous profile. The objective of this study was to perform sensitivity analysis of hydric atributes of soil in five soil texture classes from instantaneous profile experiments, in five soil texture classes, to establish a field data acquisition protocol when defining the hydraulic conductivity in satured soil and the coefficient  of the equation K() = K0 e(-0). The experiment was carried out in the molds to determine the hydraulic conductivity by the instantaneous hydraulic profile method. For the evaluation of the parameters sensitivity were applied 11 treatments with five replicates. The treatments were: control (original set of data) and changes in the original set of data, taking a complete reading of the data set (1st reading, 2nd reading, 3rd reading, 6th reading, 9th reading, 15th reading and last reading), taking final readings (last three readings) and considering the total potential gradient as unitary. In the sensitivity analysis, the values of the parameters obtained with the altered data [ln(K) and ] were compared with those values obtained with the original set of data [ln(K0) and 0] by the quotients /0 and ln(K)/ln(K0), respectively. Statistical analysis for both parameters was performed in a completely randomized design. For the comparison of the gamma () and ln (K) averages, the Dunnett test was applied at 5% significance, considering the integral data set as the reference. Parallelism and intercept analysis were also performed in the evaluation of the lines generated by each treatment in the relations:  versus time and ln(K) versus . We conclude that in the function K() = K0 e(-0) and  is as sensitive as ln [K()] to the exclusion of the first reading. However, ln(K) is more sensitive when considering the gradient of total unit potential in the clayey textured classes. For sandy-loam, sandy loam-clay and sandy loam textures in the moisture range between 0.159-0,187, 0.226-0,237 and 0.261-0.266 m³.m-³, respectively, and to loamy clay and clay In the range of 0.227-0.247 and 0.297-0.303, respectively, the individual withdrawal of a reading from the original dataset did little to interfere in the relationships of the parameters that define the hydraulic conductivity of the soil. The first reading is of greater importance for the definition of water redistribution and hydraulic conductivity, the more sandy the soil. / O conhecimento sobre a quantidade de leituras de potencial mátrico e umidade do solo no tempo, quando da execução do experimento tipo perfil instantâneo, é importante para produzir resultados que representem a dinâmica da água no solo da melhor forma possível. O presente trabalho propôs a hipótese de que para cada classe textural há um padrão de sensibilidade na análise de atributos hídricos do solo, o que possibilita a definição da rotina da coleta de dados em experimentos de perfil instantâneo. Desse modo, objetivou-se realizar em cinco classes texturais de solo a análise de sensibilidade de atributos hídricos do solo a partir de experimentos de perfil instantâneo, para, então, estabelecer protocolo de tomada de dados em campo quando da definição da condutividade hidráulica em solo saturado e do coeficiente  da equação K () = K0 e(-0). O experimento foi realizado nos moldes para a determinação da condutividade hidráulica pelo método do perfil hidráulico instantâneo. Para a avaliação da sensibilidade dos parâmetros foram aplicados 11 tratamentos com cinco repetições. Foram considerados os tratamentos: testemunha (conjunto original dos dados) e alterações no conjunto original de dados, a saber: retirando uma leitura completa do conjunto de dados (1ª leitura, 2ª leitura, 3ª leitura, 6ª leitura, 9ª leitura, 12ª leitura, 15ª leitura e última leitura), retirando leituras finais (três últimas leituras) e considerando o gradiente de potencial total como unitário. Quando da análise de sensibilidade, os valores dos parâmetros obtidos com os dados alterados [ln(K) e ] foram comparados com os obtidos com o conjunto original de dados [ln(K0) e 0] por meio dos quocientes /0 e ln(K)/ln(K0), respectivamente. A análise estatística para ambos os parâmetros foi realizada em delineamento inteiramente casualizado. Para a comparação das médias de gama () e ln (K) relativo aplicou-se o teste de Dunnett a 5% de significância, considerando o conjunto integral de dados como a referência. Também foi realizada a análise de paralelismo e intercepto na avaliação das retas geradas por cada tratamento nas relações  versus tempo e ln(K) versus . Concluiu-se que na função K() = K0 e(-0) o  é tão sensível quanto ln[K()] à exclusão da primeira leitura. No entanto, ln(K) é mais sensível quando se considera o gradiente de potencial total unitário nas classes texturais argilosas. Para texturas areia-franca, franco-argilo-arenosa e argilo-arenosa na faixa de umidade entre 0,159-0,187, 0,226-0,237 e 0,261-0,266 m³.m-³, respectivamente, e para franco-argilosa e argila na faixa de umidade entre 0,227-0,247 e 0,297-0,303, respectivamente, a retirada individual de uma leitura do conjunto original de dados pouco interferiu nas relações dos parâmetros que definem a condutividade hidráulica do solo. A primeira leitura (tempo zero) tem maior importância para a definição da redistribuição de água e da condutividade hidráulica quanto mais arenoso for o solo.

CARVALHO. V. V. S. Geração de jogos multiníveis e com múltiplos usuários por meio de modelagem em Redes de Petri coloridas hierárquicas. 2014. 85 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Teleinformática) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2014. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2015-03-02T16:29:31Z No. of bitstreams: 1 2014_dis_wvscarvalho.pdf: 7949225 bytes, checksum: e4c256bf8e905b725cc0b9c310e89167 (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2015-03-05T17:53:42Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2014_dis_wvscarvalho.pdf: 7949225 bytes, checksum: e4c256bf8e905b725cc0b9c310e89167 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-03-05T17:53:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2014_dis_wvscarvalho.pdf: 7949225 bytes, checksum: e4c256bf8e905b725cc0b9c310e89167 (MD5) Previous issue date: 2014-12-19 / This work presents a method to generate games with multilevel and multiple users using Hierarchical Coloured Petri Nets. The design of a multiuser game containing multiple navigation environments (multilevel) is made from the model of a Hierarchical Coloured Petri Net, in which are specified all of the rules, properties and structures of the game. The created model for the game can be formally analysed, verifying the existence of deadlocks and invalid paths, for example, and others possible conception problems, that can be done with the tools available on CPN Tools. To validate this method, a tool has been developed, called CPN Games, which allows fast and dynamic development of simple conception games only using Hierarchical Coloured Petri Nets. The XML codes of the designed models in CPN Tools are interpreted by CPN Games following a set of predefined rules to instantiate different games, without additional programing. It is demonstrated the mechanisms of the design, analysis and validation of the models and finally it is presented several examples of games developed by this tool. / Este trabalho apresenta um método para geração de jogos multiníveis e com múltiplos usuários por meio de modelagem em Redes de Petri Coloridas Hierárquicas. A concepção de um jogo multiusuário, contendo múltiplos ambientes de navegação (multiníveis), é feita a partir da criação de um modelo hierárquico em Rede de Petri Colorida, no qual se especificam todas as regras, propriedades e estruturas do jogo. O modelo criado para o jogo pode ser analisado formalmente, verificando-se, por exemplo, a existência de bloqueios e de transições mortas (caminhos inválidos), entre outros possíveis problemas de concepção, o que pode ser feito com a utilização de ferramentas disponíveis no CPN Tools. Para validar esse método, foi concebida uma ferramenta, denominada CPN Games, que permite o desenvolvimento rápido e dinâmico de jogos de concepção simples exclusivamente por Rede de Petri Colorida Hierárquica. Os códigos em XML de modelos constituídos com o CPN Tools são interpretadas pelo CPN Games seguindo um conjunto de regras pré estabelecidas para instanciar diferentes jogos, sem a necessidade de programação adicional. São demonstrados os mecanismos de criação, análise e validação dos modelos e diferentes exemplos de jogos construídos com a ferramenta.

SALES, R. J. M. Aplicação da lógica Fuzzy no modelo de Streeter-Phelps para analisar o risco de contaminação das águas de rios, considerando múltiplos processos e múltiplos lançamento. 2014. 116 f. Tese (Doutorado em Engenharia Civil: Recursos Hídricos) – Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2014. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2015-04-07T14:12:45Z No. of bitstreams: 1 2014_tese_rjmsales.pdf: 1961447 bytes, checksum: 85203b57a148089a22e79214da055276 (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2015-04-23T18:18:31Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2014_tese_rjmsales.pdf: 1961447 bytes, checksum: 85203b57a148089a22e79214da055276 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-04-23T18:18:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2014_tese_rjmsales.pdf: 1961447 bytes, checksum: 85203b57a148089a22e79214da055276 (MD5) Previous issue date: 2014-02-12 / In an attempt to facilitate the diagnosis of the various factors that affect water quality and predict possible future impacts on the environment, actions to rationalize the use of water from the optimization of natural and technological processes are adopted. Mathematical modeling is one example and, together with Fuzzy Theory, which allows the analysis of the results without the need for significant databases, one can establish the risk as an indicator of contamination of rivers, and of practical value in decision making and allocation of grant releases. In this study, the full Streeter-Phelps equations, using the Fuzzy set Theory, was applied, in order to analyze the risk of contamination of a watercourse that receives multiple sources release pollutants. Through the model simulations, different scenarios were analyzed, and the influence of its parameters as well as the launch point and nonpoint pollution sources, in the calculation of the risk. According to the results, it was observed that the amount of discharge released influences the time of the mass dilution in the system, so that for higher values of launch, the dilution time is less favoring the formation and decay processes of benthic layer; regarding the physical, chemical and biological reactions, it appears that sedimentation processes, photosynthesis and respiration, concerning with the average data found in literature, have little influence on the behavior of the curves of DO concentration curves and risk, while the nitrification process has a strong influence; with respect to the temperature, the results showed that it plays a significant role in the behavior of DO, where, for larger values of it, the higher the DO deficit and, consequently, increase in the risk. Finally, the model developed as a proposal to facilitate the decision making in the control of discharge of effluents into rivers proved to be a viable and practical analytical alternative way, since the goals were achieved. / Na tentativa de facilitar o diagnóstico dos diversos fatores que afetam a qualidade da água e antever possíveis impactos futuros sobre o meio ambiente , são adotadas ações que racionalize m o uso da água a partir da otimização de processos naturais ou tecnológicos. A modelagem matemática é um exemplo disso e, em conjunto com a Teoria Fuzzy , que permite fazer a análise dos resultados sem necessidade de significativos bancos de dados, pode - se estabelecer o risco como indicador de contaminação das águas de rios, sendo de valor prático na tomada de decisão e concessão de outorga de lançamentos. Neste estudo, foi desenvolvido um modelo matemático aplicado às equações completas de Streeter - Phelps utilizando a Teoria dos números Fuzzy , a fim de analisar o risco de contaminação de um curso d'água que recebe agentes poluentes de múltiplas fontes de lançamento. Pelas simulações do modelo, foram analisados diferentes cenários, verificando a influência d os seus parâmetros, bem como o lançamento de fontes poluidoras pontuais e difusas, nos percentuais de risco. De acordo com os resultados, observou - se que a quantidade de carga lançada tem influência no tempo de diluição desta massa no sistema, de forma que , para maiores valores de lançamento, o tempo de diluição é menor, favorecendo os processos de decaimento e formação da camada bentônica; em relação às reações físicas, químicas e biológicas, verifica - se que os processos de sedimentação, fotossíntese e res piração, para os dados médios encontrados em literatura, tem pequena influência no comportamento das curvas de concentração de OD e curvas de risco, enquanto que o processo de nitrificação tem forte influência; já a temperatura desempenha um significativo papel no comportamento do OD, onde, para valores maiores, maior será o déficit OD e, em consequência, aumento dos percentuais de risco. Por fim, o modelo desenvolvido como proposta de facilitar a tomada de decisão no controle de lançamento de efluentes em rios mostrou - se uma alternativa viável e de valor prático de análise, já que os objetivos foram alcançados

MENEZES, A. J. R. Análise do comportamento termo-mecânico de concretos de baixas resistências em baixas idades. 141 f. 2015. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil: Estruturas e Construção Civil) – Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2015. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2016-03-14T12:52:58Z No. of bitstreams: 1 2015_dis_ajrmenezes.pdf: 2035431 bytes, checksum: 2c2f1f7d4d8787e20f03992ba9a9be08 (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2016-03-16T18:16:43Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2015_dis_ajrmenezes.pdf: 2035431 bytes, checksum: 2c2f1f7d4d8787e20f03992ba9a9be08 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-03-16T18:16:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2015_dis_ajrmenezes.pdf: 2035431 bytes, checksum: 2c2f1f7d4d8787e20f03992ba9a9be08 (MD5) Previous issue date: 2015-04-24 / Great works of infrastructure such as hydroelectric plants require, in it building, large concrete volumes classified as mass concrete structures. These works of power generation are strategic and fundamental for the development of a nation. However, during construction and throughout its life they may have pathological manifestations that compromise its stability. One of the most common problems in this type of structure is cracking caused by heat generated due to the exothermic reaction of cement hydration. Therefore, we had to analyze the thermal behavior of concrete, concrete with similar consistency and resistance like the concrete utilized in construction dam, and analyze how the type of cement utilized and its contents affects these parameters. In addition, we studied the evolution of compressive strength and dynamic modulus of elasticity as the cement hydrates. Finally, we compared the thermal performance of concretes produced with the results obtained from a commercial software. To carry out the experiment, concrete blocks were produced of 1,5m³ with cements CP II E 32 RS and CP IV 32 with consumption 241,2 kg/m³ and 330,0 kg/m³ for thermal analysis, besides cylindrical specimens for the remaining analyzes. The results showed that the thermal behavior of concrete has a small dependence on the type of cement, however the cement content affects too much this behavior, and the cement CP IV 32 showed higher thermal variations. It was also observed that the development of compressive strength is strongly dependent on the cement content, but it has low dependency on the type of cement. Computer modeling presented satisfactory results when it was compared to results of the thermal evolution blocks. / As grandes obras de infraestrutura como as centrais hidroelétricas requerem na sua construção grandes volumes de concreto, sendo classificadas como estruturas de concreto massa. Essas obras de geração de energia são estratégicas e fundamentais para o desenvolvimento de uma nação. Entretanto, durante sua construção e ao longo de sua vida útil estas podem apresentar manifestações patológicas que comprometem sua estabilidade. Um dos problemas mais comuns nesse tipo de estrutura é a fissuração causada pela energia térmica gerada devido à reação exotérmica de hidratação do cimento. Diante disso, buscou-se analisar como se dá o comportamento térmico de concretos utilizados para a construção de corpo de barragem, além de analisar como o tipo de cimento utilizado e o seu teor afetam a variação de temperatura da massa de concreto e os problemas causados por essa variação. Buscou-se ainda analisar a evolução da resistência à compressão e do módulo de elasticidade dinâmico à medida que o cimento se hidratava. Por fim, comparou-se o comportamento térmico dos concretos produzidos com os resultados obtidos por meio de um software comercial. Para a realização da parte experimental produziu-se blocos de concretos de 1,5 metros cúbicos com cimentos CP II-E 32 RS e CP IV 32 com consumo de 241,2 kg/m³ e 330,0 kg/m³ para análise térmica, além da moldagem de corpos de prova cilíndricos para as demais análises. Os resultados apontaram que o comportamento térmico do concreto apresenta uma pequena dependência do tipo de cimento. Entretanto, o teor de cimento afeta fortemente esse comportamento, sendo o cimento CP IV 32 o que apresentou maiores variações térmicas. Observou-se também que a evolução da resistência à compressão é fortemente dependente da quantidade de cimento, mas apresenta baixa dependência do tipo de cimento. A modelagem computacional apresentou resultados satisfatórios quando comparado aos resultados da evolução térmica dos blocos produzidos.

Este trabalho apresenta um novo e simples método para determinar os parâmetros elétricos IPH, I0, n, RP e RS (corrente elétrica de irradiância e de escuro, fator de idealidade, resistência série e paralela) de células solares sensibilizadas por corante. Foram montadas células solares sensibilizadas por corantes que foram caracterizadas através de curvas de corrente versus potencial (sob iluminação e no escuro), estas curvas geraram os parâmetros necessários para alimentar o modelo do circuito elétrico que foi posteriormente utilizado para simular o circuito elétrico dos dispositivos e prever seu comportamento em diferentes situações. Para validar o modelo teórico foram montadas células solares variando os seguintes parâmetros: presença da camada de bloqueio/adesiva de TiO2, temperatura de tratamento térmico do filme semicondutor no eletrodo, espessura da camada de TiO2, presença de uma camada de espalhamento de luz e o tipo de sensibilizador. Adicionalmente foram simulados os efeitos da variação de irradiância, temperatura, resistência em série e paralela, fator de idealidade e corrente de escuro. As curvas I x V obtidas através do simulador foram comparadas com às curvas obtidas experimentalmente ou comparadas com a literatura, mostrando uma excelente concordância. / This work, presents a new and simple method for determining the electrical parameters IPH, I0, n, RP and RS in dye sensitized solar cells. Dye sensitized solar cells were assembled and characterized by current versus potential curves (with and without illumination), these I x V curves were used to generate the parameters necessary to feed the electrical circuit simulation software and to generate theoretical curves on the model of a diode. In order to validate the model, dye sensitized solar cells were assembled and the following parameters were evaluated: the effect of a TiO2 blocking/adhesive layer, heat treatment temperature of the semiconductor film at electrode, the thickness of the TiO2 layer, the presence of a light scattering layer and the influence of the sensitizer. In addition, the following effects were simulated: irradiance, temperature, series and shunt resistance, ideality factor and dark current. The I x V curves obtained by simulation were compared to the experimental curves and data from the literature, showing a very good fitting.

Modelos hidrodinâmicos de grandes bacias são importantes ferramentas que preveem vazões, níveis e inundações em rios. No entanto, essas técnicas carregam erros consideráveis; uma parcela dos erros relacionadas a incertezas em parâmetros como cota de fundo e coeficientes de rugosidade. Dados de missões de altimetria espaciais recentes oferecem uma oportunidade para reduzir os erros de parâmetros através de métodos inversos. Esse estudo procura desenvolver e avaliar diferentes métodos de assimilação de dados de altimetria para melhorar a estimativa da cota de fundo de rios e da rugosidade de Manning em um modelo hidrodinâmico unidimensional. O estudo de caso foi em um trecho de 1.100 km do rio Madeira, tributário do Amazonas. Os métodos de assimilação testados foram: inserção direta, interpolação linear, o método de otimização global SCE-UA e uma adaptação do Filtro de Kalman. O método do Filtro de Kalman é composto por novas funções de covariância de origem física, baseadas em equações de escoamento permanente e efeitos de remanso. É avaliada a aptidão de missões altimétricas de diferentes resoluções espaciais e temporais, como o ICESAT, ENVISAT e JASON 2. Séries temporais de níveis de 7 estações fluviométricas e 5 perfis longitudinais do nível do rio obtidos por GPS foram usados para avaliar e validar os métodos de assimilação. Por fim, é discutido o potencial de futuras missões altimétricas como o ICESAT-2 e o SWOT através de testes sintéticos. Observou-se que a resolução espacial dos satélites foi um fator determinante no desempenho da assimilação. No caso real os desempenhos dos satélites ENVISAT e ICESAT superaram o desempenho do JASON 2. No caso sintético, a diferença do foi ainda mais evidente, tendo o SWOT apresentado a melhor performance seguido do ICESAT-2, ENVfam e JASfam. Os métodos de assimilação de dados que apresentaram os menores erros no nível modelado, tanto no caso real quanto sintético, foram o SCE-UA e o Filtro de Kalman seguidos pela Interpolação Linear e a Inserção Direta. Vale ressaltar que o método de otimização global (SCE-UA) é cerca de 10³ vezes mais custoso computacionalmente que o método baseado no Filtro de Kalman introduzido neste trabalho, tendo apresentado desempenhos semelhantes. / Hydrodynamic models of large rivers are important prediction tools of river discharge, height and floods. However, these techniques still carry considerable errors; part of them related to parameters uncertainties related to river bathymetry and roughness coefficient. Data from recent spatial altimetry missions offers an opportunity to reduce parameters uncertainty through inverse methods. This study aims to develop and access different methods of altimetry data assimilation to improve river bottom levels and Manning roughness estimations in a 1-D hydrodynamic model. The case study was a 1,100 km reach of the Madeira River, a tributary of the Amazon. The tested assimilation methods are direct insertion, linear interpolation, SCE-UA global optimization algorithm and a Kalman Filter adaptation. The Kalman Filter method is composed by new physically based covariance functions developed from steady-flow and backwater equations. It is accessed the benefits of altimetry missions with different spatio-temporal resolutions, such as ICESAT-1, ENVISAT and JASON 2. Level time series of 7 gauging stations and 5 GPS river height profiles are used to assess and validate the assimilation methods. Finally, the potential of future missions such as ICESAT-2 and SWOT satellites are evaluated trough synthetic tests. It was observed that the satellites spatial resolution affects significantly the data assimilation method performances. Results from ENVISAT and ICESAT data have presented lower errors than JASON 2 data assimilation results. Regarding the synthetic case, the difference between satellites performances related to spatial resolution were even more noticeable. SWOT data assimilation presented the best results, followed by ICESAT 2, ENVfam and JASfam at last. The data assimilation method that results on lowest errors, at both the synthetic and real case, were the SCE-UA and Kalman Filter methods followed by Linear Interpolation and Direct Insertion. However, the global optimization method (SCE-UA) request 10³ more computational processing time than the adapted Kalman Filter introduced in this paper, despite having presented similar performance.

Bacillus thuringiensis (Bt) é uma bactéria Gram-positiva entomotóxica usada no controle de insetos-praga e vetores de doenças há mais de 60 anos. Desde a introdução das plantas cultivadas expressando genes de Bt, ficou demonstrado que cultivares-Bt constituem uma importante ferramenta no aumento da produtividade e diminuição no uso de pesticidas químicos. O sucesso do Bt advém da produção das δ-endotoxinas (Cry). Estas toxinas compartilham um mecanismo de ação semelhante, com pelo menos, alguns aspectos em comum. A atividade das Cry é baseada nas clivagens N e C-terminais, ligação a receptores (i.e. caderinas) e mudanças conformacionais. O objetivo deste trabalho foi estudar aspectos estruturais das δ-endotoxinas Cry1Aa, Cry1Ab, Cry1Ac, Cry3Aa, Cry8Ea1, Cry8Ka1, Cry8Ka5 e Cry1Ia12 usando ferramentas de modelagem molecular por homologia, dinâmica molecular (DM) e docking molecular. Oito toxinas Cry e duas caderinas (CAD) foram modeladas. Quatro toxinas (Cry1Aa, Cry1Ac, Cry3Aa e Cry8Ea1) foram usadas para construir 8 sistemas que foram submetidos a simulações de DM de 50 ns utilizando o pacote GROMACS e o campo de força GROMOS96 43a1. As Cry8Ka1, Cry8Ka5, Cry1Ia12 e suas 3 variantes foram comparadas a fim de estabelecer as relações entre as diferenças estruturais e as mudanças na toxicidade. As caderinas, Cry1Ab e Cry1Ac foram usadas nos cálculos de docking molecular. Os resíduos das Cry1A com RMSF alto são os mesmos identificados experimentalmente como sítios de reconhecimento/ligação aos receptores ou desempenham um papel na dinâmica de interação. Os dados mostraram que as flexibilidades global e local das Cry estudadas aumentaram nos sistemas sem a α-1 e isto pode estar relacionado com o mecanismo de ação. Este efeito se propaga por toda a superfície a não apenas na porção N-terminal, sugerindo o início de um processo de transição conformacional. Na Cry1Ac, a ausência da α-1 promove alterações estruturais na alça 2 (ligação a receptores GPI). Algumas mutações das Cry8Ka e Cry1Ia12 estão próximas dos sítios de ligação e podem estar contribuindo para as alterações nas toxicidades. Os mapas de interfaces resultantes dos dockings moleculares corresponderam aos dados experimentais. Neste trabalho foi possível observar novos aspectos do mecanismo de ação das toxinas Cry e suas interações com caderinas. / Bacillus thuringiensis (Bt) is a Gram-positive entomotoxic bacterium widely used to control crop pests and disease vectors. Since the introduction of transgenic plants expressing Bt genes, it has been demonstrated that Bt-crops constitute an important tool in the increase of productivity and in the decrease of the use of chemical pesticides. Its success comes from the production of the δ-endotoxins (Cry). These toxins share a molecular mechanism of similar action or, at least, some common aspects. Activity of Cry proteins is due to N- or C-terminal cleavages, binding to at least one membrane receptor (e.g. cadherins) and conformational changes. The aim of this work was to study structural aspects of Cry1Aa, Cry1Ab, Cry1Ac, Cry3Aa, Cry8Ea1, Cry8Ka1, Cry8Ka5 and Cry1Ia12 δ-endotoxins, using homology modeling, molecular dynamics (MD) and molecular docking. Eight Cry toxins and two cadherins (CAD) were modeled. Four toxins (Cry1Aa, Cry1Ac, Cry3Aa and Cry8Ea1) were used to construct eight systems (whole Cry toxins and α-1 removed proteins (Δα1)). Cry8Ka1, Cry8Ka5, Cry1Ia12 and their three variants were compared to analyze the contributions of each mutation. The cadherins and Cry1Ab and Cry1Ac were used on docking calculations. The Cry1A residues with high flexibility are the same identified as recognition/binding sites (apex of domain II and domain-II/IIIinterface) or to play a role on its dynamic. The data show that the global and local flexibilities of Cry toxins studied was increased by helix α-1withdrawal (Δα1) and it is closely related with the mode of action. This effect propagates on the surface and not only on the N-termini suggesting a complex process of conformational transition. Regarding Cry1Ac, the absence of helix α-1 triggers structural changes on loop2, which is related to binding GPI-receptors. Some Cry8Ka5 and Cry1Ia12 mutations are in the neighborhood of receptor-binding sites and this fact may imply alterations on binding affinity. It was possible to obtain a map of Cry/CAD interface by docking studies. Therefore, this work was able to obtain molecular level insights into the Cry activation mechanism and its interaction with CAD.

A identificação de sistemas é uma etapa de fundamental importância para o entendimento de dinâmicas e o projeto de controladores. Diversas técnicas de identificação de sistemas LTI são consolidadas para uso, mas ainda apresentam lacunas para identificar modelos a partir de dados corrompidos com distúrbios não medidos. Outro aspecto é que características previamente conhecidos do sistema (p.ex., resposta inversa, sobre-elevação, etc.), nem sempre podem ser incorporadas ao modelo para auxiliar na obtenção de um modelo com essas metodologias. Como proposta para suprir essas limitações, é apresentada nesse trabalho, a metodologia Splid, que considera informações previamente conhecidas sobre o sistema e promove a utilização de curvas splines de interpolação para prever o comportamento da resposta de saída de diferentes sistemas LTI a uma perturbação tipo degrau, variando a altura dos nós da spline, variável a ser encontrada pela formação de um problema de otimização. Primeiramente foram realizados testes com sistemas de dinâmica conhecida, explorando graficamente as curvas de saída frente à perturbação tipo degrau unitário, obtidas aplicando-se diferentes tipos de splines, número de nós e dos parâmetros específicos de splines, com o intuito de balizar os parâmetros do algoritmo. Em seguida, a metodologia ajustada foi aplicada para identificar plantas com dinâmica conhecida, para fins de verificação da eficácia do método. Diferentes formulações de função objetivo foram testadas na etapa de identificação e validação dos dados, verificando o efeito da minimização do quadrado da derivada do erro e comparando com a abordagem tradicional, que contempla apenas o erro quadrático. Para consolidar os estudos desenvolvidos nestas etapas, a metodologia Splid foi aplicada na identificação do modelo de uma planta real de 2 tanques com aquecimento, cujos dados apresentavam distúrbios não compensados. / System identification is one of the most important issues for understanding system dynamics and control system design. Several methods for identification of linear systems have been broadly used until now. Nevertheless, these algorithms have difficulty to identify models from data containing non-measured disturbances, a very common situation in industry, and most methods do not consider the inclusion of known system characteristics into the identification algorithm, such as overshoot or inverse response. In order to overcome these situations, the Splid methodology is proposed, which employs splines to identify linear models. The idea is to obtain splines that well represent the step response of systems with different dynamic behaviors by varying the height of the spline knots, in an optimization problem. In the first part of this work, some tests were accomplished with known systems, in order to explore the splines that could represent the system step response, by selecting the number of knots, spline parameters and knots coordinates. The next step was to apply the Splid methodology to identify the model from a data set obtained with a perturbation design with these known systems, to check the validity of the method. It was tested different formulations of objective function: it was compared the results of minimizing the square of the derivative of the error with the conventional approach, of minimizing the square of error. In order to verify the methodology, it was applied to identify the model of a laboratorial plant of two heated tanks, which contained non-measured disturbs.

Partindo de um modelo para descrever a evolução temporal das populações de uma praga e de seu inimigo natural, determinamos os seus equilíbrios, e condições de estabilidade dos mesmos; investigamos também a possibilidade de ocorrer uma bifurcação de Hopf e consequentemente ciclos-limite. Antes de incluir no modelo a aplicação do controle de pragas, desenvolvemos uma análise de sensibilidade de certos números característicos do sistema. Em seguida, acoplamos ao modelo uma estratégia de Manejo Integrado de Pragas (MIP) que consiste na aplicação de inseticida e na liberação de inimigos naturais da praga, sempre que a densidade de pragas ultrapassar um Limiar Econômico; verificamos que, assim, a população de pragas é mantida em níveis toleráveis. Adicionalmente, formulamos um problema de controle ótimo, que é resolvido através da aplicação do princípio do máximo de Pontryagin. Porém, acrescentamos uma estrutura espacial discreta aos modelos propostos, com diferentes regras de movimentação para as populações (difusão, taxia local e taxia quase local), e aplicamos as técnicas de controle a estes modelos. / Starting from a model to describe the temporal evolution of a pest and its natural enemy, their equilibrium and stability conditions are studied; the possibility of Hopf bifurcation and thereby limit cycles is also investigated. Before including the application of pest control, we develop a sensitivity analysis of certain characteristic numbers of the system. Then we include an Integrated Pest Management (IPM) strategy, consisting of insecticide application and natural enemies release, whenever the pest density exceeds an Economic Threshold; we verify that in fact the pest population is kept within tolerable levels. Additionally, we formulate a problem of optimal control, which is solved by applying the Pontryagin maximum principle. Finally, a discrete spatial structure is proposed, with di erent movement rules (di usion, local taxis and almost local taxis) models, and control techniques are applied to these models.