Understanding how individual photoreceptor cells factor in the spectral sensitivity of a visual system is essential to explain how they contribute to the visual ecology of the animal in question. Existing methods that model the absorption of visual pigments use templates which correspond closely to data from thin cross-sections of photoreceptor cells. However, few modeling approaches use a single framework to incorporate physical parameters of real photoreceptors, which can be fused, and can form vertical tiers. Akaike’s information criterion (AIC c ) was used here to select absorptance models of multiple classes of photoreceptor cells that maximize information, given visual system spectral sensitivity data obtained using extracellular electroretinograms and structural parameters obtained by histological methods. This framework was first used to select among alternative hypotheses of photoreceptor number. It identified spectral classes from a range of dark-adapted visual systems which have between one and four spectral photoreceptor classes. These were the velvet worm, Principapillatus hitoyensis , the branchiopod water flea, Daphnia magna , normal humans, and humans with enhanced S-cone syndrome, a condition in which S-cone frequency is increased due to mutations in a transcription factor that controls photoreceptor expression. Data from the Asian swallowtail, Papilio xuthus , which has at least five main spectral photoreceptor classes in its compound eyes, were included to illustrate potential effects of model over-simplification on multi-model inference. The multi-model framework was then used with parameters of spectral photoreceptor classes and the structural photoreceptor array kept constant. The goal was to map relative opsin expression to visual pigment concentration. It identified relative opsin expression differences for two populations of the bluefin killifish, Lucania goodei . The modeling approach presented here will be useful in selecting the most likely alternative hypotheses of opsin-based spectral photoreceptor classes, using relative opsin expression and extracellular electroretinography.

Lake Hayq is a closed, freshwater basin on the eastern margin of the north-central highlands, Ethiopia. Using a sediment core extracted from the northern basin, this thesis aims to provide a high-resolution, detailed palaeolimnological reconstruction of changes to the environment and climate in the region since the late Pleistocene. A multi-proxy approach was applied, utilising diatoms, photosynthetic pigments and X-ray fluorescence (XRF) spectrometry. Lithological and chronological analyses were also performed, as well as the development of a transfer function to model diatom-inferred conductivity, and other quantitative analyses. Between ~ 15.6 15.1 cal kyr BP, Lake Hayq experienced a lowstand, synchronous with the timing of Heinrich Event 1 and an intense drought across East Africa. At ~ 15.1 cal kyr BP a lake began to develop at the core site in response to wetter, more humid conditions, most likely caused by the reactivation of the African-Indian monsoonal circulation. This was abruptly ended however at ~ 14.7 cal kyr BP, as the climate shifted back towards aridity and Lake Hayq shallowed, in contrast to the majority of other East African lakes, which continued to refill. This most likely reflects changes to the Indian Ocean monsoon system caused by variability in the Atlantic Meridional Overturning Circulation at this time, in conjunction with site-specific mechanisms affecting the delivery of precipitation to Lake Hayq. At ~ 12.3 cal kyr BP the African Humid Period resumed over Lake Hayq and the lake refilled, reaching maximum water depth between ~ 12.0 10.0 cal kyr BP. The lake was dominated by planktonic diatom taxa and photosynthetic pigments indicate it was meromictic. Lake level gradually declined throughout the Holocene, culminating in the termination of the African Humid Period. A high-resolution study of the period tentatively suggests that climate flickering , in the form of oscillations between dominant diatom taxa, occurred in the build up to the major climatic shift. The termination spanned ~ 600 cal years between ~ 5.2 4.6 cal kyr BP. A lowstand occurred between ~ 3.9 2.2 cal kyr BP, during which the lake became occasionally subsaline. In the late Holocene, ~ 2.2 1.3 cal kyr BP, Lake Hayq became deep and fresh again, although there is evidence of lake level variability. The palaeo-record from Lake Hayq indicates that it broadly experienced the same high-latitude, glacial-interglacial dynamics and sub-millennial shifts in climate found in other palaeolimnological records from across East Africa. The precise timing and expression of these climatic events is not always synchronous between Lake Hayq and other East African waterbodies however, most likely caused by local, site-specific positive feedback mechanisms and variability in lake morphometry. This highlights the heterogeneous pattern of climate across the region and the significance of regional drivers. This palaeo-record, spanning the late Quaternary, will help bridge gaps in current knowledge and understanding of the underrepresented, climatically sensitive and vulnerable north Ethiopian highlands. This is vital for future climate change modelling and regional downscaling, and may also inform ethnographic-archaeological research in a region considered to be the cradle of humankind.

O objetivo desse trabalho foi avaliar os efeitos da radiação UV-B em indivíduos de linhagens de cultivados em laboratório. Foram utilizadas linhagens de gametófitos femininos de coloração vermelha (VMsubES/sub e VMSUBCE/SUB), verde (VD subCE/sub) e marrom-esverdeada (ME subCE/sub), derivados de populações dos Estados do Espírito Santo e Ceará. Dois experimentos distintos foram delineados: exposição à radiação UV-B por 5 horas (curto prazo - 2,01 W.msup-2/sup) e exposição por 3 horas diárias, durante 28 dias (longo prazo - 0,08 W.m-2). Ambos incluíram uma condição controle (sem radiação UV-B). As condições gerais de cultivo foram: água do mar enriquecida com von Stosch à 12,5% sem nitrato; nitrato (0,250mM); 25±1supo/supC; 14L:10E; 70±10µmol.fótons.msup-2/sup.ssup-1/sup; sem aeração. No experimento de curta duração, foram avaliados os seguintes parâmetros: fotossíntese, composição pigmentar e ultra-estrutura. No experimento de longa duração, foram avaliados: crescimento, composição pigmentar e ultra-estrutura. Curvatura acentuada dos ápices após a exposição prolongada à UV-B e mudanças na coloração foram observadas principalmente em indivíduos da linhagem VMsubES/sub, cujos ápices adquiriram aspecto espiralado, quando cultivados em UV-B. Esses mesmos indivíduos apresentaram menores taxas de crescimento (TCs), quando comparados à linhagem selvagem do Estado do Ceará (VMSUBCE/SUB), sugerindo uma maior sensibilidade à radiação UV-B. Após exposição de 5 horas à UV-B, todas as linhagens apresentaram reduções no rendimento quântico efetivo (∇F/Fm), com exceção de VMSUBCE/SUB, que não apresentou variações nos valores de ∇F/Fm no decorrer do experimento. As linhagens VMsubES/sub, VDSUBCE/SUBe MESUBCE/SUB apresentaram redução nesse parâmetro logo após a primeira hora de exposição à UV-B. Entretanto, esses valores mantiveram-se constantes para a linhagem MESUBCE/SUB ao longo do período experimental. Para a linhagem VDCE, verificou-se uma recuperação de F/Fm nos dois dias subseqüentes, o que sugere a ação de uma fotoinibição dinâmica, ao contrário das linhagens VMsubES/sub e MEsubCE/sub, cuja demora na recuperação caracteriza uma fotoinibição crônica. A linhagem VDSUBCE/SUB apresentou também maiores valores para a saturação luminosa (IK) após a exposição à UV-B, quando comparada às demais linhagens provenientes da população do Estado do Ceará (VMSUBCE/SUB e MEsubCE/sub). Na ausência de UV-B, as linhagens VMSUBCE/SUB e VMES apresentaram maiores valores para a eficiência fotossintetizante (αETR), quando comparadas às variantes cromáticas VDSUBCE/SUB e MEsubCE/sub. Entretanto, após a exposição à UV-B, a linhagem VMSUBCE/SUB apresentou maiores valores de ETR, quando comparada à linhagem VMsubES/sub, porém semelhantes aos observados nas linhagens VDSUBCE/SUB e MEsubCE/sub. Em curto prazo, não foram verificadas alterações nas concentrações de ficoeritrina (FE), ficocianina (FC) e aloficocianina nas diferentes linhagens, quando submetidas à radiação UV-B. Entretanto, um aumento na razão FE/FC foi observado para a linhagem VDsubCE/sub, sugerindo um aumento na proporção de FE, quando comparada à FC. Porém, reduções nas concentrações de ficoeritrina (FE), ficocianina e aloficocianina (AFC) foram observadas para indivíduos da linhagem VMSUBCE/SUB, após a exposição prolongada à UV-B, sugerindo uma possível utilização dessas substâncias no metabolismo celular, uma vez que as ficobiliproteínas, principalmente a FE, atuam como reserva de nitrogênio. Entretanto, as demais linhagens cultivadas em UV-B, apresentaram valores semelhantes de ficobiliproteínas aos verificados no controle. Observou-se um aumento na proporção FE/AFC na linhagem MEsubCE/sub, quando exposta à UV-B por 28 dias, sugerindo um aumento na porcentagem de FE em relação à AFC. Esse provável aumento nas concentrações de FE, em decorrência de sua síntese e reposição, favoreceria a aclimatação dos ficobilissomos a mudanças na irradiância. Concentrações semelhantes de clorofila a e carotenóides foram verificadas para as diferentes linhagens após a exposição à UV-B, independente do tempo de exposição, indicando a ausência de danos ao aparato fotossintetizante e a disponibilidade de pigmentos para o transporte de elétrons. Alterações ultraestruturais ocorreram em todas as linhagens cultivadas em UV-B em ambas condições experimentais. Os efeitos ultraestruturais foram observados principalmente nos cloroplastos, que apresentaram afastamento de tilacóides adjacentes, além da formação de vacúolos internos. Algumas células de indivíduos das linhagens VMSUBCE/SUB (longo prazo) e VDSUBCE/SUB (curto prazo) encontravam-se em avançado processo degenerativo, impossibilitando a visualização de membranas organelares. Observou-se também um maior número de grãos de amido nas linhagens VMsubES/sub e VDSUBCE/SUB cultivadas por 28 dias em UV-B, quando comparadas aos controles. Esse acúmulo de reserva poderia ser interpretado como uma incapacidade em metabolizar essas substâncias para atividades de síntese e reparo, necessárias para a manutenção do indivíduo quando em condições adversas, no caso a exposição à UV-B. Embora a linhagem VMsubES/subVMSUBCE/SUB tenha apresentado uma redução nas ficobiliproteínas, ela apresentou maiores TCs e menores alterações morfológicas. A linhagem MECE, embora tenha sofrido uma redução nas TCs, quando cultivada em UV-B, como as linhagens VDSUBCE/SUB e VMES, estas TCs mantiveram-se constantes ao longo do experimento, enquanto que nas demais linhagens elas diminuíram. A análise geral dos parâmetros avaliados sugere que as linhagens MESUBCE/SUB e VMCEVMSUBCE/SUB estariam aptas a lidar com um possível aumento nos níveis de UV-B incidente. Entretanto, diferenças na composição pigmentar observadas para a linhagem VDSUBCE/SUBsugerem uma menor sensibilidade desta a curto prazo, quando submetida a essa radiação. / não consta

Gracilaria birdiae Plastino & E.C. Oliveira é uma das principais espécies de agarófitas coletadas no nordeste brasileiro. Devido a sua importância econômica, novos incentivos visando o manejo adequado das populações naturais e a seleção de linhagens mais produtivas para o cultivo em escala comercial dessa espécie são de extrema necessidade. Para atingir esses objetivos, o presente trabalho avaliou primeiramente a fenologia reprodutiva e o tamanho dos indivíduos de uma população natural de G. birdiae localizada na praia de Rio do Fogo, estado do Rio Grande do Norte, Brasil, durante 12 meses. Em seguida, foram investigados aspectos da diversidade intraespecífica de Gracilaria birdiae cultivadas no mar em três profundidades diferentes de cultivo (30, 50 e 80 cm) e em dois períodos distintos (chuvoso e seco). Para os experimentos de cultivo, foram utilizadas quatro linhagens tetrasporofíticas de Gracilaria birdiae: espécimes de coloração vermelha (vm-CE e vm-RN), marrom-esverdeada (me-CE) e verde (vd-CE). Foram desenvolvidos cultivos de curta (30 dias) e longa (120 dias) duração para a obtenção de informações relacionadas ao crescimento, pigmentos, fotossíntese e polissacarídeos dessas linhagens. A população de G. birdiae selecionada para o estudo fenológico apresentou-se fértil durante o ano todo, com baixa frequência de indivíduos inférteis. Além disso, observou-se que o tamanho dos indivíduos dessa população é influenciado pelas mudanças periódicas do ambiente ocasionadas pelos regimes de chuvas e hidrodinamismo. Durante os experimentos de cultivo no mar, os parâmetros ambientais mostraram diferenças significativas entre as estações (chuvosa e seca). Dentre eles, a transparência da água e os nutrientes foram os que mais estiveram relacionados às variações das TCs das linhagens de G. birdiae. O tempo de cultivo também influenciou nessas taxas, e as reduções observadas durante o cultivo de longa duração estiveram relacionadas ao envelhecimento do talo. De maneira geral, as TCs mais elevadas foram registradas durante o período chuvoso, nas profundidades de 30 e 50 cm. O conteúdo pigmentar antes e após os cultivos apresentou reduções significativas, principalmente durante o período seco, sendo consequência da baixa disponibilidade de nutrientes. O rendimento e os teores de 3,6-anidrogalactose obtidos do ágar das linhagens de G. birdiae não apresentaram diferenças entre as estações e profundidades, nem entre as linhagens. O teor de sulfato foi mais elevado durante a estação seca em determinadas profundidades de acordo com a linhagem em questão. As linhagens de Gracilaria birdiae apresentaram valores de fotossíntese máxima (ETRMax) e irradiância de saturação (Ik) distintos entre as estações, com valores mais baixos durante a estação chuvosa. Esses valores estiveram relacionados à fotoaclimatação das linhagens às condições de baixa luminosidade e sugerem às linhagens de G. birdiae características de plantas de \"sombra\" / Gracilaria birdiae Plastino & E.C. Oliveira is the main agarophyte harvested in northeastern Brazil. Due to its economic importance, new incentives for appropriate management of natural bads and the selection of more productive strains for mariculture are extremely necessary. Therefore, this study first evaluated the reproductive phenology and size of individuals from a natural population of G. birdiae located at Rio do Fogo beach, Rio Grande do Norte state, Northeast, Brazil, for 12 months. Subsequently, we investigated aspects of intraspecific diversity of G. birdiae cultivated in the sea at three different depths (30, 50 and 80 cm) and two seasons (rainy and dry). Four strains of tetrasporophytic plants were used: red (rd-CE, rd-RN), greenish-brown (gbw-CE), and green (Gr-CE). Short (30 days) and long (120 days) cultivations were developed to obtain information related to growth, pigments, photosynthesis and polysaccharides of these strains. The natural population of G. birdiae selected for the phenological study presented fertile individuals throughout the year, with low frequency of infertile individuals. In addition, we observed that the size of the individuals was influenced by seasonal changes of the environment caused by the rains and hydrodynamics. During the cultivation experiments, the environmental parameters showed significant differences between seasons (rainy and dry). Water transparency and nutrients were most related to variations in growth rates of G. birdiae strains. The length of the cultivation period also influenced these rates, and reductions observed during the long-term (120 days) were related to the aging of the thallus. In general, highest growth rates were recorded during the rainy season, at depths of 30 and 50 cm. The pigment content before and after the cultivation had significant reductions, particularly during the dry season, as a result of low nutrient availability. The yield and levels of 3,6-anhydrogalactose obtained from agar of G. birdiae strains did not differ between seasons and depths, neither between strains. The sulfate content was highest during the dry season in some depths, according to strain involved. G. birdiae strains showed values of ETRmax and Ik distinct between seasons, with lower values during the rainy season. These values were related to photoacclimation at lower light conditions and suggest to G. birdiae strains characteristics of shade plants

O propósito dos estudos fenológicos é descrever e compreender como o desenvolvimento dos organismos ocorre em resposta às variações ambientais que mudam ciclicamente e como certos fatores estimulam a geração de uma cascata de sinais e reações que abrangem desde mudanças moleculares, bioquímicas e fisiológicas, os que acabam se manifestando como padrões anuais de abundância e reprodução. As mudanças ambientais ocorrem em escalas temporais (diárias, sazonais, interanuais) e espaciais (latitudinal, em profundidade, em altitude) e têm um forte impacto no crescimento e desenvolvimento das espécies, em especial de aquelas com características sésseis. O objetivo deste estudo foi caracterizar os padrões fenológicos (sazonais e latitudinais) de abundância, reprodução, fotossíntese e capacidade antioxidante de dois gêneros de macroalgas de importância ecológica e econômica, Porphyra spp. (rodofícea) e Lessonia spp. (feofícea), distribuídas ao longo da costa norte e centro (25° - 34°S) do Chile. Os resultados mostram que variações sazonais de radiação e latitudinais de temperatura influenciam significativamente as respostas fenológicas e ecofisiológicas das espécies estudadas. No caso de Porphyra spp., o ajuste temporal mais notório envolve um desenvolvimento fenológico anual para a população do norte e perene para as do centro e sul. As características fisiológicas mostraram diminuição na eficiência fotossintetizante, pigmentos (clorofila α, carotenoides e ficobiliproteínas) e proteínas solúveis em primavera-verão, acompanhados por aumento da capacidade antioxidante. No caso de Lessonia e embora a abundância não tenha mostrado uma mudança sazonal nas populações, o ajuste temporal mais notório aconteceu nas características fisiológicas, com diminuição na eficiência fotossintetizante, pigmentos (clorofilas α e c, carotenoides), fenois e capacidade antioxidante durante o verão, acompanhado por aumento na absorptância do talo, ETRmax e NPQ. Estudos sobre as identidades taxonômicas das populações de Porphyra são necessários para distinguir entre possíveis padrões devido à caraterísticas da espécie de possíveis variações morfológicas ou ecotípicas. Estudos das espécies de Lessonia próximas aos seus limites de distribuição biogeográfica poderiam elucidar se as diferenças fenológicas e fisiológicas são devido a padrões dependentes das espécies ou são mascaradas por características ambientais locais. Os estudos fenológicos e as mudanças em nível bioquímico/fisiológico podem subsidiar novos destinos da biomassa produzida ou da matéria prima proveniente de organismos de importância econômica. Além disso, alterações nos padrões fenológicos e ecofisiológicos típicos podem direcionar a compreensão sobre os impactos de câmbios ambientais tais como os câmbios climáticos globais, contaminação e poluição, sobrexploração e as interações e dinâmica entre as populações / The purpose of phenological studies is to describe and understand how the development of the organisms occurs in response to environmental variations which change cyclically and how certain factors stimulate the generation of signals and a cascade of reactions from molecular, biochemical and physiological levels, which at the end manifests annual patterns of abundance and reproduction. Environmental changes occur in time scale (daily, seasonal, interannual) and spatial scale (latitudinal, depth, altitude) and have a strong impact on growth and development of the species, especially those with sessile characteristics. The purpose of this study was to characterize the phenology (seasonal and latitudinal) of abundance, reproduction, photosynthesis and antioxidant capacity of two macroalgae with ecological and economic importance, Porphyra spp. (Rhodophyta) and Lessonia spp. (Phaeophyceae), distributed along the coast north and center (25° - 34°S) in Chile. The results show that seasonal changes in radiation and latitudinal temperature significantly influence the phenological and ecophysiological responses of the species studied. For Porphyra spp., the most notorious temporal adjustment involves an annual phenological development from north population in contrast to perennial populations from central and south. The physiological characteristics showed decrease in photosynthetic efficiency, pigments (chlorophyll a, carotenoids and phycobiliproteins) and soluble proteins in spring-summer, accompanied by increasing in antioxidant capacity. For Lessonia spp., although the abundance showed no seasonal changes between the populations, the most notoriously temporal adjustment occurs in physiological characteristics with decrease in photosynthetic efficiency, pigments (chlorophylls a and c, carotenoids), phenols and antioxidant capacity during the summer, followed by increase in thallus absorptance, ETRmax and NPQ. Studies on the taxonomic identity of Porphyra populations are required to distinguish between possible characteristics due to species-specific patterns from morphological or ecotypes variations. Studies in the species Lessonia near their limits of biogeographical distribution could elucidate whether the phenological and physiological differences are due to patterns species-specific or are masked by local environmental characteristics. The phenological studies and changes in the biochemical/physiological levels can subsidize new destination of biomass production and raw material from organisms economically important. Moreover, changes in typical phenological and ecophysiological patterns can give a light about environmental impacts of alterations such as global climate changes, contamination and pollution, overexploitation and interactions and dynamics between populations.

The aim of this paper is to summarize and evaluate properties of polymers modified modified mortar, their durability and the possibility of surface treatment. Recently, the requirements for additional surface treatment of architectonal concrete are increased and the application of polymer-modified mortar can accelerate and simplify the realization of visible concrete. Polymer-modified mortar with the addition of powder photocatalysts can significantly reduce and thus increase the availability of photoactive concrete structures. The experimental part deals with the addition of photocatalyst to the polymer-modified mortar and the subsequent assessment of the photocatalytic properties, the possibility of modification cement mortars with anorganic pigments and the application of transparent coatings for the enhancement of color saturation and resistance.

Both during the ovogenesis and immediately after the laying is a bird egg exposed to strong pressure from the microorganisms which are able to penetrate the egg through eggshell pores and infect its inner structures. With regard to the proved negative effects on hatchability, viability and phenotype of offspring, a cascade of obstacles has evolved which are able to minimize the risk of bacterial infection. The deposition of antimicrobial components into the eggshell and the egg white is considered to be one of them. A whole group of egg white proteins belong to them, among which lysozyme and ovotransferrin, which are also partially deposited into the eggshell and cuticular layer of the eggshell, dominate with their antimicrobial effect. The implication of the newest studies is that the microbial protection of the egg can be also performed by the eggshell pigments - biliverdin and protoporphyrin, which protect the egg from being colonized by microorganisms with an increased UV light and regulation of conductivity and water vapour condensation on the egg surface. Even though the presence of these antimicrobial components in different structures of the egg has been proved, there is no known comparative study which addresses the relation between deposition of selected antimicrobial components into...

<p>U doktorskoj disertaciji je rađena analiza produkcije i procena stabilnosti sekundarnih metabolita cijanobakterija. U analizi pigmenata cijanobakterija kao biomarkera u paleoklimatskoj rekonstrukciji poslužio je nov model analize-AMMI model, koji pruža značajan doprinos odabiru odgovarajućih biomarkera u paleoklimatiskoj rekonstrukciji. Analizom produkcije MOSA i MOMA 15 vodenih i zemlji&scaron;nih cijanobakterija NSCCC sposobnost produkcije MOSA je uočena kod 8, a MOMA kod svih sojeva. Kultivacija u različitim pH vrednostima podloge i različitim temperaturnim uslovima nije pokazala znatan uticaj na produkciju MOSA. Produkcija MOMA je bila izraženija u baznoj sredini (pH 9.0) i na vi&scaron;im temperaturama (30-35 &deg;C). UV svetlost se pokazala kao najznačajniji faktor i inicirala je najveću produkciju MOSA i MOMA kod svih sojeva. Veća koncentracija azota u podlozi nije uticala na povećanje produkcije MOSA kod većine analiziranih sojeva, dok je znatno uticala na povećanje produkcije MOMA kod svih analiziranih sojeva.<br />Analizom produkcije pigmenata 19 lesnih cijanobakterija NSCCC prisustvo fikobilina i MOSA je uočeno u svim analiziranim kulturama, dok sposobnost produkcije MOMA nije uočena u dve kulture lesnih cijanobakterija NSCCC. Tokom posmatranog vremenskog perioda uočena je razgradnja ukupnih fikobilina u kontrolnim uslovima rasta, dok za isti vremenski period nije do&scaron;lo do degradacije MOSA i MOMA u kontrolnim uslovima.<br />Procenom stabilnosti MOSA i MOMA delovanjem abiotičkih faktora (različitih pH i temperaturnih vrednosti podloge, različitog vremena izlaganja UV svetlosti) utvrđeno je da su MOSA i MOMA pokazali izraženu stabilnost na testirane abiotičke faktore. Procenom stabilnosti pigmenata nakon delovanja biotičkih faktora primetna je intenzivnija razgradnja ukupnih fikobilina posmatrano u zavisnosti od vremena, do postizanja potpune degradacije u pojednim kulturama lesnih cijanobakterija, dok je uočeno da su MOSA i MOMA pokazali stabilnu strukturu i u testu biodegradabilnosti nije do&scaron;lo do njihove degradacije.<br />Analizom prisustva MOSA i MOMA u lesnom sedimentu i biolo&scaron;kim lesnim pokoricama njihovo prisustvo je uočeno u svim analiziranim uzorcima. Takođe, kori&scaron;ćenjem LC-MS(/MS) metode utvrđeno je prisustvo scitonemina u 10 terestričnih kultura NSCCC.<br />Analizom toksičnosti i produkcije mikrocistina, cilindrospermopsina i saksitoksina lesnih cijanobakterija NSCCC dobijeni su negativni rezultati. Razvojem novih metoda za detekciju cijanotoksina u terestričnim ekosistemima potrebno je proveriti dobijene rezultate. Procenom stabilnosti mikrocistina referentnog soja Microcystis aeruginosa PCC 7806, uočena je njegova izrazita stabilnost tokom vremenskog perioda od 96 h u kontrolnim uslovima i delovanjem tri bakterijska soja.<br />Shodno dobijenim rezultatima, UV za&scaron;titni pigmenti su mnogo podesniji za paleoklimatsku rekonstrukciju od fikobilina s obzirom da molekuli MOSA i MOMA imaju postojaniju strukturu i da nisu degradirani tokom posmatranih stresnih uslova. Usled nemogućnosti detekcije cijanotoksina lesnih cijanobakterija, i pored izražene stabilnosti mikrocistina referentnog soja, cijanotoksini se ne mogu smatrati biomarkerima cijanobakterija u geolo&scaron;kim istraživanjima.<br />Postavljanje BLOCDUST teorije i otkriće stabilnosti MOSA i MOMA i njihove upotrebe kao pouzdanih biomarkera u paleoklimatskoj rekonstrukciji predstavlja osnovu za mnoga buduća istraživanja od neprocenjivog naučnog značaja, pogotovo u paleoklimatskoj rekonstrukciji lesa. Predloženi scenario se može smatrati osnovom u paleoklimatskoj rekonstrukciji.</p> / <p>This PhD thesis analyzed the production and stability of cyanobacterial secondary metabolites. The results describe the effects of pH, temperature and light source combined with the effects of medium nitrogen content on the production of the MOSA and MOMA compounds of aquatic and soil cyanobacterial strains through AMMI model. The application of the AMMI model represents a significant contribution to the selection of appropriate biomarkers in the paleoclimatic reconstructions because it reveals the increased production of certain secondary metabolites in certain environmental conditions. MOSA compounds were observed in 8 out of 15 soil and aquatic cyanobacterial strains, while MOMA compounds were found in all 15 strains. Results show that exposure to UV light induced a higher synthesis of both pigments. The production of the MOSA compounds was clearly increased by UV irradiation and other treatments did not show a significant impact on its production. The production of MOMA compounds was increased by several stress factors including pH (pH 9.0), temperature (30-35 &deg;C), nitrogen content and UV irradiation. A higher concentration of nitrogen in the medium did not influence the increase in the production of MOSA compounds in most of the analyzed strains, while it significantly influenced the increase in the production of MOMA in all analyzed strains.<br />By analyzing the production of pigments in 19 loess cultures, phycobilins and MOSA were present in all examined loess isolates, while presence of MOMA was not detected in two samples from China. In control conditions, it was observed degradation of phycobilins depending on time, but MOSA and MOMA showed a stable structure.<br />Stability assessment of the MOSA and MOMA by the treatment with abiotic factors (different pH and temperature values of the medium, different time of exposure to UV light) revealed their pronounced stability on tested abiotic factors. Considering unstable structure of phycobilins in the presence of bacterial strains, phycobilins cannot be considered as biomarkers in loess studies. Detected results indicate that MOSA and MOMA have stable core structures resistant to bacterial strains, which makes them potentially good biomarkers for paleoclimatic reconstruction.<br />Moreover, the presence of MOSA and MOMA compounds was confirmed in loess sediment samples and BLC. Also, the LC-MS(/MS) method revealed the presence of scytonemin in 10 terrestrial cyanobacterial cultures.<br />Testing of the toxicity of loess cyanobacterial cultures and their ability to produce microcystins, cylindrospermopsin and saxitoxins, negative results were obtained. The development of new methods for detection of cyanotoxins in terrestrial ecosystems is necessary in order to revise obtained results. By assessing the stability of microcystins of the reference strain of Microcystis aeruginosa PCC 7806, its pronounced stability was observed over a 96 h in control conditions and in the presence of three bacterial strains.<br />Due to MOSA and MOMA narrow environment and organism specificity, as well as its structural stability, these metabolites are designated with a strong potential to be used as a cyanobacterial biomarker in paleoclimatic research. Due to the inability to detect cyanotoxins in loess cyanobacteria, despite the pronounced stability of the microcystin of the reference strain, cyanotoxins cannot be considered as adequate biomarkers of cyanobacteria in geological research.<br />The production of the MOSA and MOMA compounds across examined stress conditions, and further, their presence in loess samples and BLCs indicate the potential of these compounds to be regarded as biomarkers in paleoclimatic research of lacustrine/marine and loess sediments. Setting up the BLOCDUST theory and determining stability of MOSA and MOMA compounds and their aplication as a convinient biomarkers of cyanobacteria in paleoclimatic reconstruction provides the foundation for many future research of invaluable scientific significance, especially in the paleoclimatic reconstruction of loess. The proposed scenario can be considered as one of the basic model for paleoclimatic reconstruction.</p>

Orientador: Viviane Moschini Carlos / Resumo: Por meio de uma abordagem paleolimnológica este projeto teve o intuito de 1) estabelecer valores de referência para os metais Cu, Cr, Ni, Pb, Zn, Mn, Fe e Al; 2) investigar a qualidade dos sedimentos dos reservatórios através do histórico de acumulação desses metais, da geocronologia com 210Pb e do fator enriquecimento; 3) quantificar as concentrações de nutrientes fósforo total (PT) e nitrogênio total (NT), matéria orgânica (MO) e pigmentos fotossintetizantes (clorofila-a , luteína , zeaxantina , fucoxantina e betacaroteno) nos testemunhos sedimentares localizados na área da barragem de sete reservatórios do estado de São Paulo (Broa , Barra Bonita , Salto Grande , Itupararanga, Igaratá , Rio Grande e Atibainha). Foram estabelecidas condições de referências para todos os metais e os índices ecológicos não apresentaram sinais de contaminação antrópica significativos. Somente o reservatório Rio Grande apresentou aumento para metais associados direta (Mn) e indiretamente (Cu) ao lançamento de efluentes e aplicação de sulfato de cobre no tratamento de água. Os teores de matéria orgânica indicaram predomínio da fração orgânica (> 10%) para todos os reservatórios. Observou-se variabilidade das concentrações de pigmentos e nutrientes no perfil sedimentar em todos os reservatórios, evidenciando o aumento e maior presença dos pigmentos nas camadas superficiais. Os aumentos ao longo do tempo nos teores de pigmentos estiveram provavelmente associados às atividades antrópicas. A análise... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Doutor

The purpose of this study was (1) to determine whether a correlation exists among the protein profiles, extracted from cell membranes of mutants belonging to five pigment cluster groups, (2) to locate the protein moiety and cartenoprotein complex in the membranes of wild type and colorless mutant (designated W-19) of C. poinsettae and to show whether there are any structural differences between cell membranes of the wild type and a colorless mutant, (3) to determine the effect of six antibiotics on cartenoid gene expression.