As taxas de resposta viral ao tratamento com Interferon- associado com Ribavirina ainda não estão bem definidas. Muitos estudos associam vários fatores virais e do hospedeiro, tais como a idade, sexo, peso, etnia, nível de enzimas hepáticas, estágio de fibrose, genótipo do HCV com os níveis de RNA viral. Outros estudos associam as células CD8+ específicas para epítopos do HCV com o controle da viremia. O objetivo desse trabalho foi verificar se há aumento na pressão seletiva contra o vírus nos pacientes em tratamento com Interferon- associado à Ribavirina respondedores em comparação com os pacientes não respondedores e associar esse aumento com a ação antiviral do tratamento e/ou com o aumento da resposta imune devido à ação imunomoduladora do Interferon-, utilizando-se modelos de máxima verossimilhança, de cálculo da razão dN/dS e realizando o mapeamento dos epítopos das proteínas NS5A. Nossos resultados demonstram que usando modelos par a par não foi detectado evidência de seleção positiva, entretanto utilizando modelos de máxima verossimilhança nós observamos evidência no grupo que não responde a terapia. O mapeamento dos epítopos revelou que o epítopo VLSDFKTWL estava associado com a resposta efetiva do tratamento com suporte estatístico. Estes resultados indicam que a resposta imunológica aumenta durante o período de tratamento, auxiliando na eliminação do vírus. Além das análises, foi desenvolvida uma ferramenta de mapeamento automático dos epítopos do HCV e análise de seleção natural aplicando modelos de máxima verossimilhança / The reason for low rates of sustained viral response (SVR) in HCV patients remains unknown. Several studies suggest that viral load is closely associated to viral and host factors, such age, sex, body weight, transaminase levels and HCV genotype. Moreover, an strong CD8+ T-cell immunity in acute resolving hepatitis C is matched by strong and sustained CD4+ T-cell proliferation to multiple recombinant structural and non-structural viral proteins is responsible for the control of viraemia in HCV infection. Here, we investigate the differences in CD8 epitopes frequencies from Los Alamos database between groups of patients that showed distinct response to pegylated alpha interpheron with ribavirin therapy, and test for evidence of natural selection on virus in treatment failure group, using five maximum likelihood evolutionary models. Our results indicated no evidence of positive selection by using pairwise models, however we identify evidence of positive selection in non responder group by applying maximum likelihood models. The epitope mapping showed that the epitope VLSDFKTWL was associated with efective therapy outcome, with statistical support. Those results suggest that the immune response increase during the treatment period, allowing the virus clearance. We also developed a tool for automatic mapping of epitopes of HCV that tests for evidence of natural selection by applying maximum likelihood models

Este trabalho propõe um modelo de otimização dinâmico para o controle da infestação por plantas daninhas usando aplicação seletiva de herbicida em um sistema anual de colheita da cultura do milho. A densidade do banco de sementes da população de plantas daninhas a frequência dos alelos dominante e recessivo são tomadas como variáveis de estado. A variável de controle é dada pela função de dose-resposta. O objetivo é reduzir o uso de herbicida, maximizar o lucro em um período pré-determinado de tempo e minimizar os impactos ambientais causados pelo uso excessivo de herbicida. O modelo de otimização leva em consideração a diminuição da eficácia do herbicida ao longo do tempo causada pela pressão seletiva. O problema de otimização dinâmico envolve variáveis inteiras e contínuas que foram modeladas como um problema de programação não linear inteiro misto (MINLP). O problema MINLP foi resolvido por enumeração implícita usando o método branch and bound. Simulações numéricas de uma estratégia ótima ilustra o manejo da planta daninha Bidens subalternans em uma plantação de milho com utilização da seleção de uma sequência de dois herbicidas. A solução obtida é comparada com a solução do problema com aplicação de uma sequência de somente um único herbicida. / A dynamic optimization model for weed infestation control using selective herbicide application in a corn crop system is presented. The seed bank density of the weed population and frequency of dominant and recessive alleles are taken as state variables of the growing cycle. The control variable is taken as the dose response-function. The goal is to reduce herbicide use, maximize profit in a pre-determined period of time and minimize the environmental impacts caused by excessive use of herbicides. The dynamic optimization model takes into account the decreased herbicide efficacy over time due to weed resistance evolution caused by selective pressure. The dynamic optimization problem involves integer and continuous variables which are modeled as a mixed integer nonlinear programming (MINLP) problem. The MINLP problem was solved by an implicit enumeration known as branch and bound method. Numerical simulations for a case study illustrate the management of the Bidens subalternans in a corn crop by selecting a sequence of two herbicides. The solution presented is compared to the solution of a sequence of only one herbicide.

Este trabalho propõe um modelo de otimização dinâmico para o controle da infestação por plantas daninhas usando aplicação seletiva de herbicida em um sistema anual de colheita da cultura do milho. A densidade do banco de sementes da população de plantas daninhas a frequência dos alelos dominante e recessivo são tomadas como variáveis de estado. A variável de controle é dada pela função de dose-resposta. O objetivo é reduzir o uso de herbicida, maximizar o lucro em um período pré-determinado de tempo e minimizar os impactos ambientais causados pelo uso excessivo de herbicida. O modelo de otimização leva em consideração a diminuição da eficácia do herbicida ao longo do tempo causada pela pressão seletiva. O problema de otimização dinâmico envolve variáveis inteiras e contínuas que foram modeladas como um problema de programação não linear inteiro misto (MINLP). O problema MINLP foi resolvido por enumeração implícita usando o método branch and bound. Simulações numéricas de uma estratégia ótima ilustra o manejo da planta daninha Bidens subalternans em uma plantação de milho com utilização da seleção de uma sequência de dois herbicidas. A solução obtida é comparada com a solução do problema com aplicação de uma sequência de somente um único herbicida. / A dynamic optimization model for weed infestation control using selective herbicide application in a corn crop system is presented. The seed bank density of the weed population and frequency of dominant and recessive alleles are taken as state variables of the growing cycle. The control variable is taken as the dose response-function. The goal is to reduce herbicide use, maximize profit in a pre-determined period of time and minimize the environmental impacts caused by excessive use of herbicides. The dynamic optimization model takes into account the decreased herbicide efficacy over time due to weed resistance evolution caused by selective pressure. The dynamic optimization problem involves integer and continuous variables which are modeled as a mixed integer nonlinear programming (MINLP) problem. The MINLP problem was solved by an implicit enumeration known as branch and bound method. Numerical simulations for a case study illustrate the management of the Bidens subalternans in a corn crop by selecting a sequence of two herbicides. The solution presented is compared to the solution of a sequence of only one herbicide.

Made available in DSpace on 2015-09-25T12:18:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Camilo Moitinho Ferreira 1.pdf: 2101565 bytes, checksum: 646f1982aab4e605510cdfb96d5f2f74 (MD5) Previous issue date: 2012-02-28 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The benefits of herbivory by parrotfishes in reef systems have been relatively well studied. However, in recent years some studies have put these benefits in check. Although they feed preferentially on algae may also consume the parrotfish and coral encrusting coralline algae (ACIs), thus compromising the growth and reproduction of corals and facilitating the colonization of open spaces by non-builders. The study presented here aims to describe the spatial and temporal dynamics in density and biomass of parrotfish in the Abrolhos Bank and its relation to predation of coral Montastrea carvenosa and ACIs. The parrotfish and the two functional groups (scrapers and excavators) showed distinct spatial patterns. There was no temporal variation in the density and biomass of parrotfish. This same pattern was observed for coverage area and relative preyed on M. cavernosa and ACIs. Encrusting coralline algae covered by epilithic algae (ACICS) were the only organisms that are influenced by density and biomass of scrapers excavators. It registered a strong positive influence of biomass Sc. trispinosus in coverage without encrusting coralline algae coverage epilithic algae (ACISs) and M. cavernosa. The absence of temporal variation in the area preyed on M. cavernosa may be due to (1) low intensity of predation to detect temporal patterns clear, (2) low density and biomass of the top predator of coral, Sp.amplum, and (3) low preference for this coral parrotfish. In addition, predation on ACICS is probably beneficial for the reef system, since this substrate is competition areas between epilithic IACs and algae. Our results indicate that the parrotfish play beneficial effect on corals, stressing the need for conservation of this threatened group of overfishing. / Os benefícios proporcionados pela herbivoria dos budiões em sistemas recifais têm sido relativamente bem estudados. Entretanto, nos últimos anos, alguns estudos colocaram tais benefícios em cheque. Apesar de se alimentarem preferencialmente de algas os budiões podem também consumir corais e algas calcárias incrustantes (ACIs), comprometendo assim o crescimento e reprodução dos corais e facilitando a colonização dos espaços abertos por organismos não construtores. O estudo apresentado aqui visa descrever a dinâmica espacial e temporal na densidade e biomassa de budiões no Banco dos Abrolhos e sua relação com a predação do coral Montastrea carvenosa e ACIs. Os budiões e os dois grupos funcionais (raspadores e escavadores) apresentaram padrões espaciais distintos. Não houve variação temporal na densidade e biomassa de budiões. Esse mesmo padrão foi observado para cobertura relativa e área relativa predada de M. cavernosa e ACIs. Algas calcárias incrustantes recobertas por algas epilíticas (ACICs) foram os únicos organismos que sofreram influência da densidade de raspadores e biomassa de escavadores. Foi registrada uma forte influência positiva da biomassa de Sc. trispinosus na cobertura de algas calcárias incrustantes sem cobertura de algas epilíticas (ACISs) e de M. cavernosa. A ausência de variação temporal na área relativa predada de M. cavernosa pode ter ocorrido por (1) baixa intensidade de predação para detecção de padrões temporais nítidos; (2) baixa densidade e biomassa do principal predador desse coral, Sp.amplum; e (3) baixa preferência dos budiões por este coral. Além disso, a predação em ACICs provavelmente é benéfica para o sistema recifal, pois este substrato representa áreas de competição entre ACIs e algas epilíticas. Os resultados aqui obtidos indicam que os budiões desempenham efeito benéfico sobre os corais, salientando a necessidade de conservação deste grupo ameaçado de sobrepesca.

As taxas de resposta viral ao tratamento com Interferon- associado com Ribavirina ainda não estão bem definidas. Muitos estudos associam vários fatores virais e do hospedeiro, tais como a idade, sexo, peso, etnia, nível de enzimas hepáticas, estágio de fibrose, genótipo do HCV com os níveis de RNA viral. Outros estudos associam as células CD8+ específicas para epítopos do HCV com o controle da viremia. O objetivo desse trabalho foi verificar se há aumento na pressão seletiva contra o vírus nos pacientes em tratamento com Interferon- associado à Ribavirina respondedores em comparação com os pacientes não respondedores e associar esse aumento com a ação antiviral do tratamento e/ou com o aumento da resposta imune devido à ação imunomoduladora do Interferon-, utilizando-se modelos de máxima verossimilhança, de cálculo da razão dN/dS e realizando o mapeamento dos epítopos das proteínas NS5A. Nossos resultados demonstram que usando modelos par a par não foi detectado evidência de seleção positiva, entretanto utilizando modelos de máxima verossimilhança nós observamos evidência no grupo que não responde a terapia. O mapeamento dos epítopos revelou que o epítopo VLSDFKTWL estava associado com a resposta efetiva do tratamento com suporte estatístico. Estes resultados indicam que a resposta imunológica aumenta durante o período de tratamento, auxiliando na eliminação do vírus. Além das análises, foi desenvolvida uma ferramenta de mapeamento automático dos epítopos do HCV e análise de seleção natural aplicando modelos de máxima verossimilhança / The reason for low rates of sustained viral response (SVR) in HCV patients remains unknown. Several studies suggest that viral load is closely associated to viral and host factors, such age, sex, body weight, transaminase levels and HCV genotype. Moreover, an strong CD8+ T-cell immunity in acute resolving hepatitis C is matched by strong and sustained CD4+ T-cell proliferation to multiple recombinant structural and non-structural viral proteins is responsible for the control of viraemia in HCV infection. Here, we investigate the differences in CD8 epitopes frequencies from Los Alamos database between groups of patients that showed distinct response to pegylated alpha interpheron with ribavirin therapy, and test for evidence of natural selection on virus in treatment failure group, using five maximum likelihood evolutionary models. Our results indicated no evidence of positive selection by using pairwise models, however we identify evidence of positive selection in non responder group by applying maximum likelihood models. The epitope mapping showed that the epitope VLSDFKTWL was associated with efective therapy outcome, with statistical support. Those results suggest that the immune response increase during the treatment period, allowing the virus clearance. We also developed a tool for automatic mapping of epitopes of HCV that tests for evidence of natural selection by applying maximum likelihood models

A busca por entender e copiar o majestoso mundo que nos cerca fez do homem um curioso por natureza. Santos Dumont realizou a proeza de alcançar um dos sonhos mais antigos do homem, voar. Charles Darwin escreveu a Teoria da Evolução como um paradigma para a nossa existência, inspirando John Holland a desenvolver os Algoritmos Genéticos. Atualmente, com o grande crescimento da demanda no transporte aéreo, o homem volta seus esforços na busca por soluções que garantam a segurança da sociedade. Recentemente o pesquisador Naufal reuniu todos esses conceitos e desenvolveu um Modelo de Otimização de Demanda para o setor aeronáutico. Tal modelo visa amenizar a carga de trabalho dos controladores de tráfego aéreo na busca por aumentar a qualidade do serviço prestado por esse profissional, garantindo dessa forma níveis aceitáveis de segurança. Embora o modelo tenha se mostrado eficiente, ele apresentou uma deficiência quanto aos tempos despendidos para alcançar bons resultados. Na tentativa de otimizar os tempos do modelo atual, este trabalho de pesquisa adicionou o conceito de pressão seletiva, que representa a influência do meio ambiente. A representação da influência que o meio ambiente tem dentro da teoria da evolução de Darwin pode gerar uma implementação mais realista dos algoritmos genéticos. Este trabalho propõe a aplicação dos métodos de controle da pressão seletiva como alternativa de diminuir os tempos despendidos pelo modelo de otimização de demanda na busca por aumentar a segurança do setor aeroviário. / The search for understanding and copying the magnificent world that surrounds us has made man curious by nature. Santos Dumont achieved one of man?s most ancient dreams, to fly. Charles Darwin wrote the Theory of Evolution as a paradigm of our existence, inspiring John Holland to develop genetic algorithms. Presently, because of the growth of demand in air transportation, men concentrate their efforts in the search for solutions that can guarantee the safety of our society. Recently, researcher Naufal has gathered all these concepts and developed a Demand Optimization Model for the aeronautical sector. This model aims to ease the workload of air traffic controllers, in a search for increasing the quality of this service and guaranteeing acceptable levels of safety. Although his model has proved to be efficient, it has presented a weak point when it comes to time spent to reach good results. In an attempt to optimize time in the existing model, this research added the concept of selective pressure, which represents the influence of the environment. The representation of the influence that the environment has inside Darwin?s Theory of Evolution can generate a more realistic implementation of genetic algorithms. This work proposes an application of selective pressure control methods as an alternative to diminish time spent by the Demand Optimization Model in a search for increasing safety for the aeronautical sector.

A busca por entender e copiar o majestoso mundo que nos cerca fez do homem um curioso por natureza. Santos Dumont realizou a proeza de alcançar um dos sonhos mais antigos do homem, voar. Charles Darwin escreveu a Teoria da Evolução como um paradigma para a nossa existência, inspirando John Holland a desenvolver os Algoritmos Genéticos. Atualmente, com o grande crescimento da demanda no transporte aéreo, o homem volta seus esforços na busca por soluções que garantam a segurança da sociedade. Recentemente o pesquisador Naufal reuniu todos esses conceitos e desenvolveu um Modelo de Otimização de Demanda para o setor aeronáutico. Tal modelo visa amenizar a carga de trabalho dos controladores de tráfego aéreo na busca por aumentar a qualidade do serviço prestado por esse profissional, garantindo dessa forma níveis aceitáveis de segurança. Embora o modelo tenha se mostrado eficiente, ele apresentou uma deficiência quanto aos tempos despendidos para alcançar bons resultados. Na tentativa de otimizar os tempos do modelo atual, este trabalho de pesquisa adicionou o conceito de pressão seletiva, que representa a influência do meio ambiente. A representação da influência que o meio ambiente tem dentro da teoria da evolução de Darwin pode gerar uma implementação mais realista dos algoritmos genéticos. Este trabalho propõe a aplicação dos métodos de controle da pressão seletiva como alternativa de diminuir os tempos despendidos pelo modelo de otimização de demanda na busca por aumentar a segurança do setor aeroviário. / The search for understanding and copying the magnificent world that surrounds us has made man curious by nature. Santos Dumont achieved one of man?s most ancient dreams, to fly. Charles Darwin wrote the Theory of Evolution as a paradigm of our existence, inspiring John Holland to develop genetic algorithms. Presently, because of the growth of demand in air transportation, men concentrate their efforts in the search for solutions that can guarantee the safety of our society. Recently, researcher Naufal has gathered all these concepts and developed a Demand Optimization Model for the aeronautical sector. This model aims to ease the workload of air traffic controllers, in a search for increasing the quality of this service and guaranteeing acceptable levels of safety. Although his model has proved to be efficient, it has presented a weak point when it comes to time spent to reach good results. In an attempt to optimize time in the existing model, this research added the concept of selective pressure, which represents the influence of the environment. The representation of the influence that the environment has inside Darwin?s Theory of Evolution can generate a more realistic implementation of genetic algorithms. This work proposes an application of selective pressure control methods as an alternative to diminish time spent by the Demand Optimization Model in a search for increasing safety for the aeronautical sector.