Proteínas desempenham uma grande variedade de funções biológicas. O conhecimento da estrutura tridimensional proteica pode ajudar no entendimento da função desempenhada. De acordo com a hipótese de Anfisen, a estrutura terciária nativa de uma proteína pode ser determinada a partir da informação contida na sequência primária, o que permitiria que métodos computacionais poderiam ser usados para predizer estruturas terciárias quando a primária estiver disponível. No entanto, ainda não existe uma ferramenta computacional capaz de predizer a estrutura tridimensional para uma grande variedade de proteínas. Desse modo, o problema de Predição de Estruturas de Proteínas (PEP) permanece como um desafio para a Biologia Molecular. A conformação nativa de uma proteína é frequentemente a configuração termodinamicamente mais estável, ou seja, que possui menor energia livre. Assim, PEP pode ser vista como um problema de otimização, onde a estrutura com menor energia livre deve ser encontrada dentre todas as possíveis. Entretanto, este é um problema NP-completo, no qual métodos tradicionais de otimização, em geral, não apresentam um bom desempenho. Algoritmos Genéticos (AGs), devido às suas características, são interessantes para essa classe de problemas. O principal objetivo desse trabalho é verificar se a adição de informação pode ser útil aos AGs aplicados em PEP, valendo-se dede modelos moleculares simplificados. Cada indivíduo do AG representa uma solução que, neste caso, é uma possível conformação que será avaliada por um campo de força. Dessa forma, o indivíduo é codificado por um conjunto de ângulos de torção de cada aminoácido. Para auxiliar no processo de busca, bases de dados compostas de ângulos determinados por cristalografia e RNM são utilizadas. Com o objetivo de guiar o processo de busca e manter a diversidade nos AGs, duas estratégias são aqui testadas: Imigrantes Aleatórios e Imigrantes por Similaridade. A última delas foi criada baseando-se na similaridade da sequência primária. Além disso, é investigado neste trabalho o uso de um campo de força coarse grained, que utiliza os átomos de carbono- para representar a cadeia proteica, para avaliar os indivíduos do AG. / Proteins exhibit an enormous variety of biology functions. The knowledge of tertiary structures can help the understanding of the proteins function. According to Anfisen, the native tertiary structure of a protein can be determined by its primary structure information, what could allow that computational methods could be used to predict the tertiary structure when the primary structure is available. However, there is still not a computational tool to solve the structure prediction problem for a large range of proteins. In this way, Protein Structure Prediction (PSP) has been a challenge to Molecular Biology. The conformation of native protein is usually the thermodynamically most stable configuration, i.e., the one having the lowest free energy. Hence, PSP can be viewed as a problem of optimization, where the structure with the lowest free energy should be found among all possible structures. However, this is an NP-problem, where traditional optimization methods, in general, do not have good performance. Genetic algorithms (GAs), due to their characteristics, are interesting for this class of problems. In recent years, there is a growing interest in using GAs for the protein structure prediction problem. The main objective of this work is to verify the addition of useful information to GAs employed in PSP. Each individual of the GA represents a solution for the optimization problem which is, in this case, a possible conformation that will be evaluated by a force field function. Thus, an individual is encoded by a set of torsion angles of each amino acid. In order to reduce the search space, a database composed of angles, determined by crystallography and NMR, is used. With the aim to guide the final search process and maintain diversity in GAs, two strategies were employed here: Random Immigrants and Similarity-based Immigrants. The last strategy was based on similarity of primary amino acid sequence. Furthermore, in this work, a coarse-grained force field, which uses -carbon to represent the protein backbone was employed to evaluate the individuals of GA.

Proteínas desempenham uma grande variedade de funções biológicas. O conhecimento da estrutura tridimensional proteica pode ajudar no entendimento da função desempenhada. De acordo com a hipótese de Anfisen, a estrutura terciária nativa de uma proteína pode ser determinada a partir da informação contida na sequência primária, o que permitiria que métodos computacionais poderiam ser usados para predizer estruturas terciárias quando a primária estiver disponível. No entanto, ainda não existe uma ferramenta computacional capaz de predizer a estrutura tridimensional para uma grande variedade de proteínas. Desse modo, o problema de Predição de Estruturas de Proteínas (PEP) permanece como um desafio para a Biologia Molecular. A conformação nativa de uma proteína é frequentemente a configuração termodinamicamente mais estável, ou seja, que possui menor energia livre. Assim, PEP pode ser vista como um problema de otimização, onde a estrutura com menor energia livre deve ser encontrada dentre todas as possíveis. Entretanto, este é um problema NP-completo, no qual métodos tradicionais de otimização, em geral, não apresentam um bom desempenho. Algoritmos Genéticos (AGs), devido às suas características, são interessantes para essa classe de problemas. O principal objetivo desse trabalho é verificar se a adição de informação pode ser útil aos AGs aplicados em PEP, valendo-se dede modelos moleculares simplificados. Cada indivíduo do AG representa uma solução que, neste caso, é uma possível conformação que será avaliada por um campo de força. Dessa forma, o indivíduo é codificado por um conjunto de ângulos de torção de cada aminoácido. Para auxiliar no processo de busca, bases de dados compostas de ângulos determinados por cristalografia e RNM são utilizadas. Com o objetivo de guiar o processo de busca e manter a diversidade nos AGs, duas estratégias são aqui testadas: Imigrantes Aleatórios e Imigrantes por Similaridade. A última delas foi criada baseando-se na similaridade da sequência primária. Além disso, é investigado neste trabalho o uso de um campo de força coarse grained, que utiliza os átomos de carbono- para representar a cadeia proteica, para avaliar os indivíduos do AG. / Proteins exhibit an enormous variety of biology functions. The knowledge of tertiary structures can help the understanding of the proteins function. According to Anfisen, the native tertiary structure of a protein can be determined by its primary structure information, what could allow that computational methods could be used to predict the tertiary structure when the primary structure is available. However, there is still not a computational tool to solve the structure prediction problem for a large range of proteins. In this way, Protein Structure Prediction (PSP) has been a challenge to Molecular Biology. The conformation of native protein is usually the thermodynamically most stable configuration, i.e., the one having the lowest free energy. Hence, PSP can be viewed as a problem of optimization, where the structure with the lowest free energy should be found among all possible structures. However, this is an NP-problem, where traditional optimization methods, in general, do not have good performance. Genetic algorithms (GAs), due to their characteristics, are interesting for this class of problems. In recent years, there is a growing interest in using GAs for the protein structure prediction problem. The main objective of this work is to verify the addition of useful information to GAs employed in PSP. Each individual of the GA represents a solution for the optimization problem which is, in this case, a possible conformation that will be evaluated by a force field function. Thus, an individual is encoded by a set of torsion angles of each amino acid. In order to reduce the search space, a database composed of angles, determined by crystallography and NMR, is used. With the aim to guide the final search process and maintain diversity in GAs, two strategies were employed here: Random Immigrants and Similarity-based Immigrants. The last strategy was based on similarity of primary amino acid sequence. Furthermore, in this work, a coarse-grained force field, which uses -carbon to represent the protein backbone was employed to evaluate the individuals of GA.

本文共一冊，約三萬餘言，分成六章，第一章緒論：說明研究動機、研究目的、範圍 及本文結構。第二章文獻回顧：回顧國內電力需求預測方法、日本及美國康瑪艾迪森 電力公司電力需求預測方法。第三章研究方法與預測模式：預測台灣地區２５種產業 及住宅部門未來１５年（民國７５年至８９年）電力需求，共分六章，第一節研究架 構：說明電力需求預測工作分為三階段（一）利用各業生產指數或國內生產毛額及售 電量歷史資料、並投入產業成長與其用電結構之先驗知識，建立季節性轉移函數一干 擾項模式（二）詢問專家獲得未來結構變化有關之先驗知識，以評估模式之可度（三 ）整合模式預測與先驗預測產生後驗預測，共利用此預測值，求尖峰負載預測。第三 節模式之參數估計：說明非線性函數參數估計方法。第四節模式預測：說明如何求得 模式預測值及建立模式預測信賴區間。第五節干預變數與衝擊反應函數：說明干預變 數型式，類舉三種不同型式之干預效果。第六節貝氏預測方法：說明與推導後驗預測 值為先驗預測值與莫式預測值之加權平均。 第四章電力需求－貝氏ARZMA 方法之應用。說明如何自變數選取，產業專家問卷設計 、專家意見摘要至產生後驗預測值實際計算步驟。第五章實證分析：舉一產業自產業 回顧、產業成長模式之設立與預測、產業電力需求回顧至產業電力需求模式之設計與 預測，並說明尖峰負載預測過程，另附２５種產業及住宅部門之預測趨勢圖。第六章 結論與建議。

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:32:17Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2007-09-18Bitstream added on 2014-06-13T20:43:10Z : No. of bitstreams: 1 algazi_adf_dr_jabo.pdf: 940112 bytes, checksum: 2ed564ef1af617edc20e4563d7fa8fa4 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / Metriona elatior Klug é potencial candidato para o controle biológico de Solanum viarum Dunal (joá-bravo), principalmente em locais onde está planta é caracterizada como invasora e exótica. A especificidade é um forte requisito para a adequabilidade de um organismo como agente de controle biológico. Assim, a preferência alimentar das diferentes fases de desenvolvimento desse inseto em laboratório, foi avaliada em quatorze híbridos de Solanum melogena Linnaeus (berinjela). Adicionalmente, foi realizado à análise citogenética do inseto e do joá-bravo. O estudo iniciou-se pelos testes de dupla e múltipla escolha, em períodos de exposição de 24 e 48 horas, oferecendo discos de tecido foliar, em condições de placas de Petri. As avaliações da sobrevivência e consumo foliar das larvas e adultos (recém emergidos e sem distinção sexual) foram realizadas em folhas de joá-bravo e nos híbridos de berinjela mantidas túrgidas pela imersão do pecíolo em água. A área foliar foi medida antes e após quatro dias de exposição ao inseto e a longevidade avaliada através de observações diárias. Os adultos e as larvas de M. elatior apresentaram maior taxa de alimentação, sobrevivência e consumo na planta daninha. Dentre os híbridos comercias, Minikuro Kowishiki e Redonda Wase Oomaru foram mais preferidos pelos adultos e larvas, respectivamente, do crisomelídeo em estudo. No entanto, estes dados são preliminares para teste de risco. As análises citogenéticas permitiram quantificar o número cromossômico de 2n = 24 para ovos de M. elatior e 2n = 18 nas raízes de S. viarum. / Metriona elatior Klug is a potential agent for the biological control of Solanum viarum Dunal (tropical soda apple), especially in regions where this plant is an exotic and invasive plant. Feeding specificity is an important requirement for the adoption of an organism as a biological control agent. The feeding preference of this insect at different development stages was tested under lab conditions in fourteen Solanum melogena Linnaeus (eggplant) hybrids and S. viarum. In addition, a cytogenetical analysis was performed in tropical soda apple and the insect. The study started with dual and multiple choice testes with exposure times of 24 and 48 hours, by providing leaf disks to insects in Petri dishes. Survival and leaf consumption of larvae and adults (nearly emerged, regardless of sex) were determined in tropical soda apple and eggplant leaves kept turgid by petiole immersion in water. Leaf area was measured before and after four days of exposure to the insect while longevity was determined through daily observations. M. elatior adults and larvae showed higher feeding, survival and consumption rates on the weed specie. The eggplant commercial hybrids Minikuro Kowishiki and Redonda Wase Oomaru were the most preferred by adults and larvae, respectively. However, results are still preliminary for a risk test. Cytogenetical analyses allowed us to count the chromosome number of M. elatior (2n = 24) in eggs and S. viarum (2n = 18) in roots.

Orientador: Robinson Antonio Pitelli / Banca: Sérgio Antonio de Bortoli / Banca: Silvano Bianco / Banca: Ricardo Victoria Filho / Banca: Nivar Gobbi / Resumo: Metriona elatior Klug é potencial candidato para o controle biológico de Solanum viarum Dunal (joá-bravo), principalmente em locais onde está planta é caracterizada como invasora e exótica. A especificidade é um forte requisito para a adequabilidade de um organismo como agente de controle biológico. Assim, a preferência alimentar das diferentes fases de desenvolvimento desse inseto em laboratório, foi avaliada em quatorze híbridos de Solanum melogena Linnaeus (berinjela). Adicionalmente, foi realizado à análise citogenética do inseto e do joá-bravo. O estudo iniciou-se pelos testes de dupla e múltipla escolha, em períodos de exposição de 24 e 48 horas, oferecendo discos de tecido foliar, em condições de placas de Petri. As avaliações da sobrevivência e consumo foliar das larvas e adultos (recém emergidos e sem distinção sexual) foram realizadas em folhas de joá-bravo e nos híbridos de berinjela mantidas túrgidas pela imersão do pecíolo em água. A área foliar foi medida antes e após quatro dias de exposição ao inseto e a longevidade avaliada através de observações diárias. Os adultos e as larvas de M. elatior apresentaram maior taxa de alimentação, sobrevivência e consumo na planta daninha. Dentre os híbridos comercias, Minikuro Kowishiki e Redonda Wase Oomaru foram mais preferidos pelos adultos e larvas, respectivamente, do crisomelídeo em estudo. No entanto, estes dados são preliminares para teste de risco. As análises citogenéticas permitiram quantificar o número cromossômico de 2n = 24 para ovos de M. elatior e 2n = 18 nas raízes de S. viarum. / Abstract: Metriona elatior Klug is a potential agent for the biological control of Solanum viarum Dunal (tropical soda apple), especially in regions where this plant is an exotic and invasive plant. Feeding specificity is an important requirement for the adoption of an organism as a biological control agent. The feeding preference of this insect at different development stages was tested under lab conditions in fourteen Solanum melogena Linnaeus (eggplant) hybrids and S. viarum. In addition, a cytogenetical analysis was performed in tropical soda apple and the insect. The study started with dual and multiple choice testes with exposure times of 24 and 48 hours, by providing leaf disks to insects in Petri dishes. Survival and leaf consumption of larvae and adults (nearly emerged, regardless of sex) were determined in tropical soda apple and eggplant leaves kept turgid by petiole immersion in water. Leaf area was measured before and after four days of exposure to the insect while longevity was determined through daily observations. M. elatior adults and larvae showed higher feeding, survival and consumption rates on the weed specie. The eggplant commercial hybrids Minikuro Kowishiki and Redonda Wase Oomaru were the most preferred by adults and larvae, respectively. However, results are still preliminary for a risk test. Cytogenetical analyses allowed us to count the chromosome number of M. elatior (2n = 24) in eggs and S. viarum (2n = 18) in roots. / Doutor