Esta tese apresenta modelos de previsão de acidentes de trânsito desenvolvidos a partir de dados de segmentos de vias arteriais urbanas da cidade de Porto Alegre, capital do estado do Rio Grande do Sul, Brasil. Os modelos de previsão foram desenvolvidos para dois tipos de acidentes: colisão e atropelamento. O objetivo do trabalho foi gerar modelos de previsão de acidentes a partir de variáveis relacionadas à exposição e fatores de risco. Foi utilizada a técnica de Modelagem Linear Generalizada com distribuição de probabilidade de Poisson para relacionar a ocorrência de acidentes às variáveis explicativas. Os modelos de previsão de acidentes construídos explicaram mais de 60% da variabilidade dos dados. Isso comprova a relação entre acidentes de trânsito e as variáveis estudadas. / This thesis presents accident prediction models developed based on data of road links of urban arterials streets of Porto Alegre, capital of the state of Rio Grande do Sul, Brazil. The prediction models were developed for two type of accidents – colision and pedestrian accident. The aim of the study was establish accident prediction models based on variables related with exposure and risk factors. Generalised Linear Modelling techniques with Poisson likelihood distribution were used to relate accident frequencies to explanatory variables.The constructed accident prediction models were capable of explain more than 60% of data variation. This fact proves the ralationship between traffic accidents and the studied variables.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Agronomia e Medicina Veterinária, 2016. / Submitted by Albânia Cézar de Melo (albania@bce.unb.br) on 2016-07-12T15:22:58Z No. of bitstreams: 1 2016_RaulRobertoPoppiel.pdf: 7763858 bytes, checksum: a4769b9afd8744c0c891287fcc4acdf7 (MD5) / Approved for entry into archive by Marília Freitas(marilia@bce.unb.br) on 2016-07-30T13:20:41Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2016_RaulRobertoPoppiel.pdf: 7763858 bytes, checksum: a4769b9afd8744c0c891287fcc4acdf7 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-07-30T13:20:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2016_RaulRobertoPoppiel.pdf: 7763858 bytes, checksum: a4769b9afd8744c0c891287fcc4acdf7 (MD5) / A demanda por levantamentos detalhados de solos tem crescido mundialmente, em função do aumento populacional e de práticas agrícolas cada vez mais intensivas. A execução de levantamentos de solos no Brasil é necessária para subsidiar o planejamento dos recursos naturais e de atividades agropecuárias, assim como para monitor os impactos ambientais produzidos pelas atividades desenvolvidas. Os mapeamentos pedológicos disponíveis foram gerados particularmente nas décadas de 70 e 80, em escalas de pouco detalhamento. Nas últimas décadas, novas alternativas foram encontradas para otimizar os mapeamentos convencionais, principalmente mediante o uso de técnicas de sensoriamento remoto e metodologias quantitativas para predição espacial dos solos e de seus atributos, destacando-se o mapeamento digital de solos. No Distrito Federal (DF), a principal fonte de informações pedológicas se encontra em escala 1:100.000, e muitas vezes não atende aos diversos estudos pedológicos, em razão da escala de pouco detalhamento. Diante desta situação, este trabalho teve, como objetivo principal, individualizar classes de solos da Bacia do Rio Jardim, no DF, por meio de técnicas de sensoriamento remoto. Por meio de análises morfológicas, físicas, químicas e espectroscópicas, foram caracterizadas as principais classes de solos da bacia estudada, gerando-se uma biblioteca espectral de solos da referida bacia. Para o mapeamento digital de solos foi elaborada uma imagem composta de solos expostos a partir de série histórica de imagens Landsat 5-TM de 1984 a 2009. Por meio da biblioteca espectral dos solos e imagem composta dos solos expostos da área estudada, foram realizados processamentos digitais com utilização de técnicas de análises espectrais, gerando-se o mapa digital de solos da Bacia do Rio Jardim, DF. _______________________________________________________________________________________________ ABSTRACT / The demand for detailed soil surveys has increased worldwide due to population growth and agricultural practices increasingly intensive land use. The execution of soil surveys in Brazil is necessary to support the planning of natural resources and agricultural activities, as well as monitoring of environmental impacts produced by the activities developed. Available pedological maps were generated particularly in the 70s and 80s in small detail scales. In last decades new alternatives were found to optimize conventional mappings, mainly by the use of remote sensing techniques and quantitative methodologies for spatial prediction of soil and its attributes, especially the soil digital mapping. In the Federal District (DF), the main source of soil information is at 1:100,000 scale, and often does not fit to the various soil studies, because of the small scale. In this situation, this study aimed to the individualization of the occurrence of soil classes in the Jardim River Basin, in the Federal District, by remote sensing techniques. By means of morphological, physical, chemical and spectroscopic analysis we characterized the main occurrence of soil classes in the studied basin, generating a spectral library of soils of the Jardim River Basin, DF. For the digital mapping of soils, we prepared a composite image of exposed soils from Landsat 5-TM image processing of a historical serie from 1984 to 2009. By means of spectral library of soils and composite image of bare soil in the study area, we conducted digital processing with techniques of spectral analysis, generating the soil digital mapping of the Jardim River Basin, DF.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Educação, Departamento de Pós-Graduação, Mestrado Profissional em Educação, 2016. / Submitted by Fernanda Percia França (fernandafranca@bce.unb.br) on 2016-07-04T13:53:11Z No. of bitstreams: 1 2016_JulianaAragãoLemesdaCosta.pdf: 177564923 bytes, checksum: 8e5927074ea1aa014e885c5407ab3b17 (MD5) / Approved for entry into archive by Patrícia Nunes da Silva(patricia@bce.unb.br) on 2016-11-24T10:57:31Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2016_JulianaAragãoLemesdaCosta.pdf: 177564923 bytes, checksum: 8e5927074ea1aa014e885c5407ab3b17 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-11-24T10:57:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2016_JulianaAragãoLemesdaCosta.pdf: 177564923 bytes, checksum: 8e5927074ea1aa014e885c5407ab3b17 (MD5) / Este trabalho é resultado das inquietações surgidas durante a prática docente em modela-gem plana do vestuário no Instituto Federal de Brasília. Constatou-se que os materiais didá-ticos tradicionais disponíveis não atendem plenamente às complexidades da realidade do trabalho e do processo de ensino-aprendizagem de modelagem. Seu objetivo é de desenvolver um recurso pedagógico que dê suporte a um ensino que leve em consideração a subjetividade presente em sala de aula e a própria complexidade dos processos de aprendizagem. A partir do aprofundamento das teorias de aprendizagem, do trabalho real e da experiência docente, desenvolveu-se um recurso pedagógico piloto que foi testado por meio da realização de pesquisa qualitativa na modalidade workshop. Após análise do material produzido – filmagens, produtos e questionário – concluiu-se que o recurso contribuiu para a aprendizagem de modelagem nas esferas cognitivas, motivacionais e interativas, e que seu alcance depende da prática pedagógica adotada. Após modificações resultantes deste processo, o recurso pedagógico é apresentado em forma de produto técnico, com indicações e sugestões de sua aplicabilidade. / This work is originated from the unease that grew during the practice of pattern making teaching in Brasilia Federal Institute of Education, Science and Technology (Instituto Federal de Brasília - IFB). It was found that the traditional teaching materials available do not respond adequately to the complexities of the profession and to the complexities of the learning processes. Our objective is to develop a learning material that takes in account the subjectivity present in our classrooms and that embraces the complexity of the learning processes itself. After considering contemporary learning theories, the profession and the experience acquired as a teacher, an educational material was developed. This prototype was tested during a two-day workshop. After analyzing the material collected – footage, products and survey – we concluded that it had a positive contribution for pattern making learning in all cognitive, incentive and interaction dimensions. Furthermore, its scope also depends on the pedagogical stand adopted. After some fine adjustments the educational material is presented in its final form with indications and suggestions for its use.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2016. / Submitted by Fernanda Percia França (fernandafranca@bce.unb.br) on 2016-09-22T17:03:30Z No. of bitstreams: 1 2016_LucasParreiradeFariaBorges.pdf: 40806462 bytes, checksum: 56dc8160ca1778614db9c842a373a58c (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana(raquelviana@bce.unb.br) on 2017-01-06T17:16:25Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2016_LucasParreiradeFariaBorges.pdf: 40806462 bytes, checksum: 56dc8160ca1778614db9c842a373a58c (MD5) / Made available in DSpace on 2017-01-06T17:16:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2016_LucasParreiradeFariaBorges.pdf: 40806462 bytes, checksum: 56dc8160ca1778614db9c842a373a58c (MD5) / Um dos principais objetivos da Engenharia Geotécnica é compreender como as partículas sólidas e os fluidos presentes em um solo comportam-se quando submetidos a diferentes tipos de solicitações. No caso em que o solo apresenta em sua composição mais de um fluido (ou fase), diz-se que o meio encontra-se não saturado. Esta situação é observada em diversos casos da engenharia geotécnica, sendo presentes em quase todas as situações, tais como encostas, estradas e rodovias, barragens, túneis. Portanto, é de extrema importância compreender as equações que regem o fluxo em um meio não saturado e como o teor de umidade volumétrica do solo é alterado espacial e temporalmente. A equação que governa o fluxo não saturado é a Equação de Richards. A forma usual dessa equação, por ser não-linear, apresenta dificuldades para ser solucionada analiticamente. O presente estudo mostra como linearizar tal equação, o que possibilita a obtenção de soluções analíticas. Todavia, como o fluxo não saturado pode ocorrer em meios cuja geometria de domínio é complexa, faz-se necessário modelar numericamente o fenômeno. Assim, propõe-se uma nova abordagem numérica, denominada Método Iota-delta Discreto. Esse método é capaz de lidar com domínios que tenham geometrias rebuscadas em diferentes escalas, tais como, as obtidas por micro-tomografias ou registros fotográficos, ou aquelas referentes aos domínios usuais da engenharia ou de ensaios geotécnicos. Tal método é validado por meio de soluções analíticas, comprovando sua consistência, ao representar um fenômeno físico, e sua convergência, ao demonstrar sua precisão matemática. Por mais, o método numérico é proposto não apenas considerando aspectos matemáticos, mas também considerando o processamento computacional. Com isso, visa-se eficiência computacional aliada à precisão físico-matemática. Por fim, simula-se o fluxo transiente não saturado numérica e analiticamente, em condições uni e bidimensionais. Tais simulações abrangem casos reais que vão desde domínios euclidianos até domínios representados por micro-tomografia de solo e fraturas em rocha. Em todos os casos analisados, o método numérico mostrou-se eficiente para amplamente descrever o fluxo não saturado para os casos presentes na engenharia geotécnica. ___________________________________________________________________________________________________ ABSTRACT / One of the main purposes of Geotechincal Engineering is to understand how solid and fluid particles of a soil behave. When the flow is characterized by the transportation of more than one fluid (or phase), such as air and water, it is denominated as an unsaturated flow. This type of flow is found in many cases of Geotechnical Engineering, and is present in almost every situation such as slopes, highways, dams, tunnels, and others. Therefore, it is extremely important to understand the equation that rules the unsaturated flow and how the volumetric water content changes over space and time. The equation that rules the unsaturated flow is the Richards' Equation. The usual form of this equation, due to its non-linearity, is difficult to be analytically solved. Thus, the current study shows how to linearize the equation, which enables one to find analytical solutions. However, once the unsaturated flow can occur in complex geometric domains, it is necessary to numerically model the phenomenon. Hence, it is proposed a new numerical approach denominated as Iota-delta Discrete Method. This method is capable to deal with complex geometry domains in different scales, such as the ones obtained through micro-tomography or photography captures, and standard domains for engineering and laboratory tests. Such method, is validated through analytical solutions, having its consistency ratified, representing the physical phenomenon, and its convergence affirmed, showing its mathematical precision. Moreover, the numerical method does not only consider the mathematical formulation on its scope, but also the computational processing. Thus, it is intended to combine both computational efficiency and physical-mathematical precision. Accordingly, it is simulated the unsaturated flow both numerically and analytically, in 1D and 2D. These simulations correspond to real physical situations, including euclidean domains, soil micro-tomography and rock fractures. In all cases, the numerical method demonstrated to be efficient and capable to describe the unsaturated flow for the current problems in Geotechnical Engineering.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Programa de Pós-Graduação em Biologia Molecular, 2015. / Submitted by Fernanda Percia França (fernandafranca@bce.unb.br) on 2016-03-02T13:00:39Z No. of bitstreams: 1 2015_DiogoMartinsdeSá.pdf: 8864026 bytes, checksum: 31e06adc819c9c1f38cd303d53cd3d41 (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana(raquelviana@bce.unb.br) on 2016-03-02T20:41:14Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2015_DiogoMartinsdeSá.pdf: 8864026 bytes, checksum: 31e06adc819c9c1f38cd303d53cd3d41 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-03-02T20:41:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2015_DiogoMartinsdeSá.pdf: 8864026 bytes, checksum: 31e06adc819c9c1f38cd303d53cd3d41 (MD5) / O Bacillus thuringiensis é uma bactéria gram positiva pertencente ao grupo Bacillus cereus, mas se distingue de outras espécies deste grupo por produzir, durante a esporulação, inclusões cristalinas contendo predominantemente uma ou mais proteínas de ação inseticida (toxinas Cry e Cyt), também chamadas de δ-endotoxinas. Por definição, toxinas Cry exibem toxicidade experimentalmente verificável a um organismo alvo, ou possuem similaridade significativa de sequencia à uma toxina Cry já descrita. A toxicidade de Cry1Ab é amplamente relatada para larvas da mariposa Manduca sexta e estudos indicam que o domínio II é responsável pelo reconhecimento específico dessa toxina ao receptor no intestino do inseto. Cry1Aa, Cry1Ab e Cry1Ac possuem 82 a 90% de identidade de resíduos de aminoácidos e a interação dessas proteínas com receptores primários do tipo caderina é descrita como um importante passo para a correta remoção da α-hélice 1 no domínio I e subsequente desencadeamento de eventos que levam à morte do inseto. Usando-se de modelagem por homologia e docking molecular, foram selecionados dois modelos descrevendo as interações entre o receptor de M. sexta, BT-R1, e a toxina Cry1Ab. Estes modelos foram submetidos à simulações por dinâmica molecular clássica e avaliados quanto a diversos aspectos de sua estrutura. Um total de 12 blocos de interação foram identificados para cada proteína e estudados quanto às suas propriedade biofísicas, cada qual constituído por uma região da sequência de aminoácidos de suas respectivas proteínas. As medidas de RMSD ao fim da dinâmica mostraram que os sítios de ligação ao receptor apresentam deformações menores que próprio receptor, indicando que a ligação à Cry1Ab estabiliza estas regiões. Mais que isso, os termos intermoleculares de energia de curta distância mostraram um declínio contínuo e uma tendência de atração entre as duas proteínas. Todas as ligações de hidrogênio e pontes salinas foram mapeadas e caracterizadas de acordo com sua persistência e distância média durante a dinâmica. Por último, foi avaliado o potencial eletrostático de cada bloco de interação, o que permitiu inferir as regiões que direcionam a ligação específica da toxina ao receptor. Para validar os modelos, foram sintetizados peptídeos correspondendo a cada bloco de interação para uma análise qualitativa utilizando ressonância plasmônica de superfície (SPR). Resultados preliminares de um dos modelos mostram que o loop 3, notório por sua função no reconhecimento ao receptor, é capaz de ligar-se a uma região nunca antes relatada dos receptores tipo caderina. Essa nova região possui um perfil de hidropaticidade similar ao do epitopo de um anticorpo específico ao loop 3 e, quando comparamos medidas entre pH 7,4 e pH 9,0 em experimentos de SPR, é possível observar uma ligação de mesma intensidade entre essas duas regiões usando-se 266 vezes menos concentração de analito em pH básico. O pH fisiológico do intestino de M. sexta é aproximadamente 9,0, o que indica que um dos modelos é capaz de reproduzir aspectos da interação in vivo. O prosseguimento deste trabalho, através de técnicas in silico e experimentos in vitro, deve indicar se ambos modelos são plausíveis de ocorrer, ou se um dos modelos é preterido. No geral, esses modelos permitiram observar o comportamento da toxina enquanto ligada ao receptor e contribuem para o entendimento de muitos dos experimentos in vitro realizados envolvendo as toxinas da família Cry1A e os receptores tipo caderina. / Cry1Ab is widely described as toxic to Manduca sexta larvae and extensive substitution of loop residues in domain II suggests that this region is responsible for specific binding to receptor. Cry1Aa, Cry1Ab, and Cry1Ac share 82 to 90% amino acid residue identity to one another and their interaction with cadherin-like receptors has been described as an important step for the correct removal of alpha-helix1 in domain I and subsequent events leading to the insect's death. After homology modeling and a selective protein docking, two models describing the interactions of Cry1Ab to the M. sexta cadherin-like receptor, BT-R1, were assessed using molecular dynamics simulations. A total of 12 binding regions were identified for each protein and their biophysical properties were further evaluated. Binding sites in the receptor were shown to have lower RMSD measures than the entire receptor, indicating that the binding of Cry1Ab stabilizes these regions. Also, Van der Waals and Coulomb short-range energy terms were measured for the receptor-toxin complex and showed an attraction tendency, with decreasing energy throughout the entire simulation. All intermolecular hydrogen bonds and salt bridges were identified and characterized according to persistence of existence and mean distances, respectively, as well as their participating residues. Lastly, electrostatic potential for each binding site was assessed, permitting to infer regions that guide specific binding of toxin to receptor. To further investigate the importance of each binding region and validate our model, we synthesized peptides corresponding to each of these regions. Result for one model show that loop 3, notorious for receptor recognition, binds a region previously unidentified in Manduca sexta cadherin-like receptor. This new toxin binding region shows the same hydropathicity profile of an antibody epitope previously described to bind specifically to loop 3. Most interestingly, binding occurs with over 266-fold less peptide concentration in pH 9.0 than in pH 7.4. The physiological pH in the insect midgut is approximately 9.0, which corroborates that at least one of the models reproduces in-vivo interaction. Ongoing work will show if both models are plausible to occur, or if one of them is preferable to the other. Overall, these models allowed the observation of the toxin's behavior when binding to BT-R1 and have helped explain many in vitro experiments concerning Cry1A and cadherin-like receptors.

Submitted by JANNAYLTON ÉVERTON OLIVEIRA SANTOS null (eng.js@hotmail.com.br) on 2016-10-24T19:47:21Z No. of bitstreams: 1 Dissert_Jannaylton com ficha final.pdf: 3475292 bytes, checksum: 14b10c1f22842620c00ee1919eea77b1 (MD5) / Approved for entry into archive by Juliano Benedito Ferreira (julianoferreira@reitoria.unesp.br) on 2016-10-24T20:39:19Z (GMT) No. of bitstreams: 1 santos_jeo_me_bot.pdf: 3475292 bytes, checksum: 14b10c1f22842620c00ee1919eea77b1 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-10-24T20:39:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 santos_jeo_me_bot.pdf: 3475292 bytes, checksum: 14b10c1f22842620c00ee1919eea77b1 (MD5) Previous issue date: 2016-07-25 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / A evapotranspiração é fator primordial para a contabilização do saldo de água na dinâmica solo-planta-atmosfera, desse modo, seu monitoramento é necessário para manutenção do pelo desenvolvimento de culturas agrícola. Com a necessidade de estimar a evapotranspiração em área de produção de Cana-de-Açúcar, o presente estudo objetivou-se aplicar a metodologia do algoritmo SEBAL em área de produção agrícola, para obtenção da evapotranspiração real diária (ETdiária), comparando os valores obtidos pelo algoritmo SEBAL com o modelo descrito pela FAO-56 (ETo), correspondendo o intervalo de tempo entre cenas obtidas pelo Landsat 8, nos dias julianos (DJ) 129, 145, 161, 177, 209 e 225 do ano de 2015, as imagens do canavial da Fazenda São Manueal na região central do estado de São Paulo, pertencente ao município de Botucatu – SP. O SEBAL apresenta grande eficiência no mapeamento de grandes áreas agrícolas, a fins de monitoramento de a evapotranspiração, sendo fator limitante as poucas imagens do Landsat 8 sem nebulosidades, e o tempo de 16 dias de uma cena para outra. Os valores mapeados pelo algoritmo SEBAL demonstra plena coerência quando comparados aos valores de evapotranspiração indicados pela FAO-56, assim demonstrando grande potencial para apontar zonas críticas de déficit hídrico na cultura de Cana-de-Açúcar, e para demais culturas agrícolas. / CNPq: 134586/2014-0

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.

Proteínas citolíticas são produzidas por uma grande diversidade de organismos, dentre os quais destacam-se os cnidários. Estes organismos podem produzir uma série de toxinas que auxiliam na sua sobrevivência, liberadas por nematocistos. A maioria dos cnidários são considerados tóxicos, e mais de 32 espécies de anêmonas já foram relatadas como fonte de proteínas e peptídeos citolíticos letais. Dentre essas proteínas, o grupo mais amplo é formado pelas citolisinas conhecidas como actinoporinas, proteínas formadoras de poro em membranas que possuem potente atividade hemolítica. As bases estruturais para essa atividade mostram-se dependentes do correto enovelamento protéico, principalmente em regiões específicas que, portanto, apresentam importância funcional: o segmento N-terminal, a região rica em resíduos de triptofano e o sítio de ligação à fosfocolina. Diferentes condições em solução são capazes de influenciar a capacidade das actinoporinas de formar poro em modelos de membrana e na superficie de hemácias. Contudo, embora dados de ressonância magnética nuclear (RMN) e cristalografia tenham sido relatados para esta família de proteínas, dados estruturais e conformacionais adicionais se fazem necessários para a compreenção das razões moleculares desta atividade e, por conseguinte, para sua posterior exploração biotecnológica e terapêutica. Neste contexto, o presente trabalho tem por objetivo caracterizar a influência de diferentes fatores físico-químicos sobre o enovelamento das duas actinoporinas mais estudadas, esticolisina II (StnII) e equinatoxina II (EqtxII), empregando para tal simulações de dinâmica molecular (DM). Os resultados obtidos oferecem um melhor entendimento do efeito de altas concentrações de ureia sobre a perda de atividade hemolítica da StnII, assim como fornecem possíveis evidências para a influência de soluções ácidas sobre o enovelamento da hélice C-terminal (parte do sítio de ligação à fosfocolina). Considerando o papel dessa região no reconhecimento de fosfolipídeos de membrana, as transições conformacionais observadas podem estar relacionadas às ações biológicas desta classe de toxinas. / Cytolytic toxins are produced by many organisms, mainly including the cnidarians. These organisms are able to produce a variety of toxins that are important for their survival, delivered by nematocysts. The majority of cnidarians are considered toxic organisms and more than 32 species of sea anemones have been already reported to produce lethal cytolytic peptides and proteins. Among these toxic polypeptides, the most numerous are the cytolysins, collectively called actinoporins, potent pore-forming proteins that present hemolytic activity. The structural basis for such activity was related to their correct folding, mainly around specific regions that, however, present functional importance: the proteins N-terminal segment, a region rich in tryptophan residues and the phosphocholine-binding-site. Different solution conditions influence the pore formation capacity of the actinoporins in model lipid membranes and on the surface of red blood cells. In this way, althought nuclear magnetic resonance (NMR) spectroscopy and X-ray crystallography data had been reported to this protein family, additional structural and conformational information might be necessary to understand the molecular reasons for such activity and also to improve their biotecnological and terapeutical exploration. In this context, the current work intends to characterize the influence of different physical-chemical factors in the folding of the two most studied actinoporins, Sticholysin II (StnII) and Equinatoxin II (EqtxII), applying to this molecular dynamics (MD). The obtained results provide a better understanding for the lack of StnII hemolytic activity when it is submitted to a high urea concentration, as well as possible evidences of the influence of acid solutions in the folding of the C-terminal helix (present at the phosphocholine-binding-site). Considering the role of this region in the recognition of membrane phospholipids, the observed conformational transitions may be related with the biological action of this class of toxins.

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.