Esta dissertação de mestrado tem como finalidade descrever o trabalho realizado em uma pesquisa que envolve a análise de expressões gênicas provenientes de microarrays com o objetivo de encontrar genes importantes em um organismo ou em uma determinada doença, como o câncer. Acreditamos que a descoberta desses genes, que chamamos aqui de genes de predição intrinsicamente multivariada (genes IMP), possa levar a descobertas de importantes processos biológicos ainda não conhecidos na literatura. A busca por genes IMP foi realizada em conjunto com estudos de modelos e conceitos matemáticos e estatísticos como redes Booleanas, cadeias de Markov, Coeficiente de Determinação (CoD), Classificação em análise de expressões gênicas e métodos de estimação de erro. No modelo de redes Booleanas, introduzido na Biologia por Kauffman, as expressões gênicas são quantizadas em apenas dois níveis: \"ligado\'\' ou \"desligado\'\'. O nível de expressão (estado) de cada gene, está relacionado com o estado de alguns outros genes através de uma função lógica. Adicionando uma perturbação aleatória a este modelo, temos um modelo mais geral conhecido como redes Booleanas com perturbação. O sistema dinâmico representado pela rede é uma cadeia de Markov ergódica e existe então uma distribuição de probabilidade estacionária. Temos a hipótese de que os experimentos de microarray seguem esta distribuição estacionária. O CoD é uma medida normalizada de quanto a expressão de um gene alvo pode ser melhor predita observando-se a expressão de um conjunto de genes preditores. Uma determinada configuração de CoDs caracteriza um gene alvo como sendo um gene IMP. Podemos trabalhar não somente com genes alvo, mas também com fenótipos alvo, onde o fenótipo de um sistema biológico poderia ser representado por uma variável aleatória binária. Por exemplo, podemos estar interessados em saber quais genes estão relacionados ao fenótipo de vida/morte de uma célula. Como a distribuição de probabilidade das amostras de microarray é desconhecida, o estudo dos CoDs é feito através de estimativas. Entre os métodos de estimação de erro estudados para este propósito podemos citar: Holdout, Resubstituição, Cross-validation, Bootstrap e .632 Bootstrap. Os métodos foram implementados para calcular os CoDs, permitindo então a busca por genes IMP. Os programas implementados na pesquisa foram usados em conjunto com uma pesquisa realizada pelo Prof. Dr. Hugo A. Armelin do Instituto de Química da USP. Este estudo em particular envolve a busca de genes importantes relacionados à morte de células tumorigênicas de camundongo disparada por FGF2 (Fibroblast Growth Factor 2). Nesta pesquisa observamos sub-redes de genes envolvidos no processo biológico em questão e também encontramos genes que podem estar relacionados ao fenômeno de morte das células de camundongo ou que estão, de fato, participando de alguma via disparada pelo FGF2. Esta abordagem de análise de expressões gênicas, juntamente com a pesquisa realizada pelo Prof. Armelin, resulta em uma metodologia para buscas de genes envolvidos em novos mecanismos de células tumorigênicas, ativados pelo FGF2. Na realidade esta metodologia pode ser aplicada em qualquer processo biológico de interesse científico, desde que seja possível modelar o problema proposto no contexto de redes Booleanas, coeficientes de determinação e genes IMP. / This Master\'s degree dissertation describes a research that involves an analysis of gene expression data from microarray experiments with the purpose to find important genes in certain organisms or diseases such as cancer. We believe that these type of genes, called intrinsically multivariately predictive genes (IMP genes), can lead to the discovery of important biological process that are unknown in the literature. The search for IMP genes was done with the study of mathematical and statistical models such as Boolean Networks, Markov Chains, Coefficient of Determination (CoD), Classification and Error Estimation Methods. In the Boolean network model, introduced in Biology by Kauffman, the gene expression is quantized in only two levels: ON and OFF. The expression level (state) of each gene is related with the state of some other genes through a logical function. Adding a random perturbation to this model, we have a more general Boolean-type model called Boolean network with perturbation. The dynamical system represented by this network is an ergodic Markov chain and thereby it possesses a steady-state distribution. We have the hypothesis that the microarray experiments follow this steady-state distribution. The CoD is a normalized measure of how much a gene expression of a target gene can be better predicted observing the expression of a set of predictor genes. A certain configuration of CoDs characterizes a target gene as an IMP gene. We can deal not only with target genes, but also with target phenotypes, where the phenotype of a biological system could be represented by a binary random variable. For example, we could be interested in knowing which genes are related to a life/death cell phenotype. Since the joint probability distribution of the gene expressions is unknown, the CoDs must be computed through estimated values. Among the error estimation methods studied we can cite: Holdout, Resubstitution, Cross-validation, Bootstrap and .632 Bootstrap. Those methods were implemented as a software in order to compute the CoDs and thereby allowing us to search for IMP genes. The software we implemented in this research was used within a research developed by Professor Dr. Hugo A. Armelin from the Instituto de Química - University of Sao Paulo. This particular research involves the search for important genes related to the death of tumorigenic mouse cells triggered by FGF2 (Fibroblast Growth Factor 2). From this research cooperation, we built some gene subnetworks involved in the target biological process and we found some genes that could be related to the death phenotype of mouse cells. This approach of gene expression analysis, together with the research developed by Professor Armelin, results in a methodology to search for important genes that could be involved in new mechanisms of tumorigenic cells triggered by FGF2. Actually, this methodology can be applied to any biological process of scientific interest, if one can model the proposed problem in the context of Boolean Networks, Coefficient of Determination and IMP genes.

Este trabalho visa a discutir aspectos centrais dos instrumentos derivativos, que têm ganhado importância crescente desde os anos 70, principalmente depois da crise do subprime em 2008. No Capítulo I, procura-se resgatar o debate sobre a natureza jurídica dos derivativos, tendo em vista sua função econômica. A partir deste ponto de partida, extraem-se conclusões práticas, como a não aplicabilidade das normas relativas à evicção, vícios redibitórios e teoria da imprevisão ou resolução por onerosidade excessiva. Ao fim, é proposta uma classificação dos derivativos. O objetivo do Capítulo II é destacar os principais aspectos da regulação dos derivativos. A partir da função econômica, legisladores e reguladores do mundo todo têm encontrado a necessidade de limitar a esfera de autonomia contratual, determinando o que pode ser negociado, de que forma e o modo como se deve dar a liquidação das obrigações. O Capítulo III visa a discutir os resultados da pesquisa de jurisprudência não enquadrados nos temas dos Capítulos I e II. Com isso, há maior transparência quanto aos resultados da pesquisa de jurisprudência e, ao mesmo tempo, discute-se possíveis pontos de atenção para a regulação. Por fim, o Apêndice descreve a metodologia utilizada na pesquisa de jurisprudência. / This paper aims to discuss key aspects of derivative instruments. Their importance has been increasing since the 70s, especially after the subprime crisis in 2008. Chapter I seeks to present the debate on the legal nature of the derivatives, highlighting its economic function. From this discussion, we found some practical conclusions, such as non-applicability of eviction, latent defects and rebus sic stantibus clause. In the end, we present a classification of derivatives. Chapter II highlights the main aspects of derivatives regulation. Due to their importance, legislators and regulators have been limiting contractual autonomy, determining what and in which way people can contract and settlement of obligations by clearinghouses or CCPs. Chapter III aims to discuss derivatives case law that have not fit the themes of Chapters I and II. It is a way of, at the same time, disclosing case law research findings and discussing possible improvements in regulation. Finally, the Appendix describes the methodology used in the case law research.

O treinamento aeróbico é recomendado para a redução da pressão arterial (PA) de hipertensos. Existe uma forte associação entre a redução aguda da PA após uma sessão de exercício aeróbico e o efeito hipotensor crônico do treinamento, sendo que alguns estudos demonstraram que o efeito hipotensor agudo é maior quando o exercício é executado ao final do dia, sugerindo que o treinamento também tenha maior efeito se executado nessa fase do dia, o que ainda não foi investigado. Assim, o objetivo deste estudo foi avaliar e comparar, em hipertensos medicados, o efeito do treinamento aeróbico realizado pela manhã e ao final do dia sobre a PA e seus mecanismos hemodinâmicos e autonômicos, bem como sobre a qualidade do sono. Para tanto, 50 homens hipertensos medicados (30 a 65 anos) foram alocados, de maneira aleatória, em 3 grupos: treinamento pela manhã (MT, iniciado entre 7- 9h), treinamento ao final dia (FDT, iniciado entre 18-20h) e controle (GC - metade em cada horário). As intervenções foram realizadas 3 vezes por semana por 10 semanas. No MT e FDT, os indivíduos pedalaram em cicloergômetro (45min, intensidade entre limiares ventilatórios). No GC, eles fizeram 30 min de alongamento por sessão. No inicio e ao final do estudo, foram avaliados: PA ambulatorial; qualidade do sono; e a PA clínica e seus mecanismos hemodinâmicos e autonômicos medidos entre 7-9h e entre 18-20h. ANOVAs mistas de 2 fatores foram empregadas, considerando-se p<=0,05. A PA diastólica de 24h (p=0,04) e de sono (p=0,05) diminuíram apenas no FDT de forma diferente do MT e GC e qualidade de sono não se alterou significantemente em nenhum grupo. Nas avaliações realizadas entre 7-9h, a PA sistólica, a PA média e a resistência vascular periférica (RVP) diminuíram de forma diferente do GC apenas no FDT (-5±6 mmHg, -4±4 mmHg e -3±3U, p<0,05). A frequência cardíaca (FC) diminuiu e o balanço simpatovagal diferiu do GC de forma similar no MT e FDT, enquanto a sensibilidade barorreflexa cardíaca (SBRc) aumentou nos dois grupos de treinamento, porém mais no FDT (+0,4±0,4 vs. +0,3±0,6 ms/mmHg, p=0,002). A modulação vasomotora simpática (VTPAS) não aumentou no MT e diminuiu no FDT, ambos diferentes do GC (p=0,001). Nas avaliações realizadas entre 18-20h, a PA sistólica (p<0,001), a PA média (p<0,001) e a RVP (p=0,03) reduziram significantemente e de forma diferente do GC apenas no FDT. Portanto, em hipertensos medicados, o treinamento aeróbico realizado ao final do dia promove redução da PA clínica e ambulatorial. Essa queda ocorre devido à diminuição da RVP, provavelmente decorrente da redução da modulação simpática vasomotora, o que se acompanha de redução da FC, possivelmente associada à melhora da modulação autonômica cardiovascular. O treinamento realizado pela manhã reduz a FC e melhora a modulação autonômica cardiovascular. Dessa forma, em homens hipertensos medicados, o treinamento aeróbico realizado ao final do dia é mais eficaz em reduzir a PA e o risco cardiovascular, sendo o mais indicado nessa população / Aerobic training is recommended to decrease blood pressure (BP) in hypertension. There is a strong correlation between the hypotensive post-effect of a single aerobic exercise session and the chronic hypotensive effect produced by aerobic training, and some studies have demonstrated that this acute hypotensive effect is greater when exercise is executed in the evening, which suggests that training effect might also be greater when performed at this time of day. Thus, the aim of this study was to assess and compare, in treated hypertensive men, the effect of aerobic training performed in the morning and in the evening on BP and its hemodynamic and autonomic mechanisms, as well as on sleep quality. For this, 50 treated hypertensive men (30 to 65 years old) were randomly allocated into 3 groups: morning training (MT, starting between 7-9 a.m.), evening training (ET, starting between 6-8 p.m.) and control group (CG, half at each time of day). The interventions were performed 3times/week for 10 weeks. MT and ET was composed by cycling on an ergometer (45 min, intensity between the ventilatory thresholds). CG performed stretching for 30 min. At the beginning and end of the study, the following variables were assessed: ambulatory BP; sleep quality, and clinic BP and its hemodynamics and autonomic mechanisms measured between 7-9a.m. and between 6-8 p.m. Two-way mixed ANOVAs were employed, considering p<=0.05. Twentyfour hour (p=0.04) and asleep (p=0.05) diastolic BPs decreased only in the ET; which was different from MT and CG, while sleep quality did not change in any group. For assessments made between 7-9 a.m., systolic BP, mean BP and systemic vascular resistance (SVR) decreased only in FDT, which was different from CG (-5±6 mmHg, -4±4 mmHg e -3±3U, p<0.05). Heart rate (HR) decreased and sympathovagal balance was different from CG in the MT and ET, while cardiac baroreflex sensibility (cBRS) increased in both training groups, but the increase was greater in the ET (+0.4±0.4 vs. +0.3±0.6 ms/mmHg, p=0,002). Sympathetic vasomotor modulation (TVSBP) did not change in MT and decreased in the ET, with both responses different from CG (p=0.001). For assessments made between 6-8 p.m., systolic BP (p<0.001), mean BP (p<0.001) and SVR (p=0.03) decreased significantly only in FDT and these responses were different from the MT and CG. Therefore, in treated hypertensive men, aerobic training performed in the evening decreases clinic and ambulatory BP. These reduction occurs due to a decrease in SVR, possibly due to the decrease in sympathetic vasomotor modulation; and it is followed by a decrease in HR, possibly associated to an improvement of cardiovascular autonomic modulation. Aerobic training performed in the morning decreases HR and improves cardiovascular autonomic modulation. Thus, in treated hypertensive men, aerobic training performed in the evening is more effective to decrease BP and cardiovascular risk, being more indicated to these patients

Os gliomas estão entre os mais freqüentes e fatais tumores do sistema nervoso central. Apesar dos grandes avanços da Medicina nas áreas diagnósticas e terapêuticas, o tratamento desses tumores ainda é, na grande maioria dos casos, paliativo, sendo a extirpação cirúrgica do tumor o único recurso com potencial curativo e, ainda assim, apenas para os gliomas de baixo grau. Neste trabalho, foram analisados os perfis de expressão gênica diferencial entre linhagens de glioma de rato com diferentes graus de tumorigenicidade (linhagens ST1 e P7), visando identificar genes com potencial de aplicação na doença humana como marcadores moleculares e/ou novos alvos terapêuticos. Numa primeira abordagem, foi realizado um rastreamento de genes potencialmente diferencialmente expressos entre as linhagens ST1 e P7 de glioma de rato através da hibridização de macroarrays de cDNA comerciais. Um conjunto de três membranas comerciais foi hibridizado com alvos radioativos gerados a partir de mRNA obtido destas duas linhagens, totalizando aproximadamente 3.000 genes. Nestes experimentos, foram identificados aproximadamente 200 genes como sendo possivelmente diferencialmente expressos entre as linhagens ST1 e P7. Os níveis de expressão relativa de cerca de 40 destes genes foram analisados por Northern blot, sendo que seis deles foram confirmados como sendo mais expressos na linhagem ST1 enquanto que 4 foram confirmados como sendo mais expressos na linhagem P7. Num segundo momento, foi realizado um rastreamento de expressão gênica em larga escala, através do uso de microarrays de DNA contendo sondas que permitem a análise de expressão de aproximadamente 24.000 transcritos de rato. Esta análise levou à identificação de uma lista contendo aproximadamente 1.300 genes candidatos a diferencialmente expressos, que apresentaram razões de expressão relativa entre 2 e >3.000. Desta lista, -700 genes foram identificados como provavelmente mais expressos na linhagem ST1, e cerca de 500 genes com expressão maior na linhagem P7. A etapa de subseqüente de validação da expressão diferencial foi realizada através de PCR quantitativo em tempo real (Q-PCR). A expressão de 49 genes foi quantificada em quatro preparações independentes de RNA originárias das linhagens ST1 e P7, sendo que 27 destes genes foram identificados como possivelmente diferencialmente expressos através dos microarrays, 10 dos quais haviam sido previamente confirmados por Northern Blot e 12 genes diversos. Destes genes, 21 foram confirmados por Q-PCR como sendo diferencialmente expressos entre as linhagens ST1 e P7, além daqueles 10 genes cuja expressão diferencial havia sido anteriormente confirmada por Northern. Ao todo, oito genes foram confirmados como sendo mais expressos na linhagem ST1, e 23 genes o foram como sendo mais expressos na linhagem P7. Vários dos genes confirmados como sendo diferencialmente expressos na linhagem ST1 estão, direta ou indiretamente, relacionados a parada de crescimento e supressão de fenótipo tumoral. Em contrapartida, diversos dos genes confirmados como sendo diferencialmente expressos na linhagem P7 codificam para receptores de fatores de crescimento peptídicos e seus respectivos ligantes. Em particular, foi detectado maior expressão, na linhagem P7, de receptores e Iigantes relacionados ao fatores de crescimento derivados de plaquetas (PDGFs), fatores de crescimento para fibroblastos (FGFs) e, também, do fatores de crescimento da família de pleiotrofina/midquina (PTN/MDK), e seus respectivos receptores. Sabidamente, vários destes genes estão envolvidos na neoangiogênese e na fechamento de alças autócrinas/parácrinas de estímulo da proliferação tumoral, em particular de gliomas humanos. Além disso, estes achados foram coerentes com o maior potencial tumorigênico (-2,5x) apresentado pela linhagem P7, quando injetadas s.c. no dorso de animais imunocomprometidos (p<O,01). As linhagens ST1 e P7 foram originalmente isoladas como sendo sublinhagens derivadas da linhagem C6, cuja origem é donal. Assim, uma possível interpretação para as diferenças marcantes dos perfis de expressão detectadas entre as linhagens ST1 e P7, é de que estas diferenças sejam, mais provavelmente, a conseqüência de algumas poucas alterações moleculares em genes-chave, e não de alterações extensas do genoma celular, uma vez que as duas linhagens têm, a priorí, o mesmo \"background\" genético. Assim, um número limitado de aberrações genéticas adicionais, particulares de cada linhagem, seria suficiente para uma modificação substancial dos perfis de expressão gênica, se os genes alterados forem capazes de modular a expressão de vários outros genes. Na busca de indícios que fortalecessem esta hipótese, foi quantificado, em seis linhagens humanas de glioma, a expressão dos mesmos genes cuja expressão foi originalmente quantificada nas linhagens ST1 e P7. Em seguida, foram realizados testes de correlação em pares (Teste de Pearson) entre os níveis de expressão relativos destes genes para as seis linhagens, buscando identificar conjuntos de genes que apresentassem expressão coordenada, que, por sua vez, sugeririam a existência de possíveis relações regulatórias entre os mesmos. Foi possível observar expressão significativamente correlacionada de seis genes (CHD7, FGF1, PDGFRA, PTN, PTPRZ1 e SCG2), sugerindo uma possível co-regulação recíproca entre diferentes vias de fatores de crescimento e/ou um novo fator remodelador de cromatina (CHD7). Pararelamente, o gene CHD7 foi, por sua vez, identificado como um novo fator remodelador de cromatina putativo, cujo cDNA completo pode ser amplificado, com êxito, através de RT-PCR longo. A expressão destes mesmos seis genes foi quantificada, por Q-PCR, em 64 amostras clínicas de glioma e cérebro humano não-tumoral. Com exceção do gene SCG2, os demais cinco (CHD7, FGF1, PDGFRA, PTN e PTPRZ1) são significativamente mais expressos em todos os graus de glioma, quando comparados com cérebro humano não-tumoral (p<0,05). Foi possível verificar, inclusive, que os níveis de expressão de vários destes genes estão altamente correlacionados nessas amostras. Em particular, observou-se correlação com alta significância entre os genes CHD7xPDGFRA (p=4,7x10-17), FGF1 xPTN (p=1, 1x10-19), do receptor PTPRZ1 contra todos os demais genes (100-6<p<10-9) e, especificamente, contra seu Iigante PTN (p=1,6x10-14). Como os loci dos genes PTN e PTPRZ1 se encontram relativamente próximos (-15 Mb) numa região do cromossomo 7 humano, a qual frequentemente se encontra amplificada em gliomas humanos (7q), é possível que estes dois genes, codificantes para um fator de crescimento e seu respectivo receptor, façam parte de um novo amplicon em gliomas humanos. Além disso, vários genes com maior expressão na linhagem P7 (ALK, FGFR1, RNF130 e ROS01) estão, também, significativamente mais expressos em certos graus de gliomas humanos, quando comparados com tecido cerebral humano não-tumoral. De um modo geral, estes dados indicam que foi possível obter, a partir de linhagens de glioma de rato, incursões aplicáveis para um entendimento mais amplo da biologia que envolve a patogênese da doença humana. Um destes dados extrapoláveis entre diferentes modelos inter-espécies é que a co-expressão de múltiplas vias autócrinas de crescimento parece ser um achado comum tanto em modelos experimentais de glioma em rato quanto em linhagens e amostras clínicas de gliomas humanos, e que estas vias estão, potencialmente, interconectadas ao nível transcricional. Além disso, foi possível verificar que um novo gene codificante para um fator de remodelamento de cromatina (CHD7), apresenta níveis de expressão relativos muito aumentados em amostras clínicas de glioma, quando comparado com cérebro humano não-tumoral. Analisados em conjunto, os resultados obtidos aqui têm o potencial para conduzir ao desenvolvimento racional de novas estratégias terapêuticas e diagnósticas/prognósticas para gliomas humanos. A análise do papel funcional destes genes em glioma, e das vias moduladas por seus produtos, se constituirá de um passo fundamental para o estabelecimento destes genes como potenciais novos alvos terapêuticos e/ou marcadores moleculares. / Gliomas are among the most frequent and fatal tumors of the central nervous system. Despite the recent and important advances in the diagnostic and therapeutic fields, treatment of these tumors still is, in the vast majority of the cases, palliative. Surgical ressection of the tumor remains as the sole potentially curative resource, but only for the low grade gliomas. In the present work, differential gene expression profiles were analyzed between rat glioma cell lines differing in tumorigenic potential (ST1 and P7 cell lines), aimed at identifying genes with potential to become novel molecular markers and therapeutic targets for the human disease. As a first approach, a commercial macroarray-based screening was undertaken in order to identify differentially expressed genes between ST1 and P7 rat glioma cell lines. Three different sets of commercial membranes comprising 3,000 genes were hybridized against radiolabeled targets that were synthesized from mRNA extracted from both cell lines. As a result, near 2,000 genes were identified as being possibly differentially expressed between ST1 and P7 celllines. The relative expression levels of 40 genes from this list were analyzed by Northern blot, and six genes were successfully confirmed as being expressed at higher levels in the ST1 cell line, whereas four genes confirmed heightened expression in P7 cells. As a second approach, a large-scale, Affymetrix microarray-based screening was performed, which allowed measuring the relative expression levels of about 24,000 rat transcripts. This analysis led to the identification of 1,300 candidate differentially expressed genes, for which the differential expression ratios ranged from 2 up to >3,000. From these, -700 genes displayed preferential expression in the ST1 cell line, while around 500 genes were more expressed in P7 cells. The following step, namely, validation of the differential expression, was achieved through Real-Time PCR (Q-PCR). Expression levels of 49 genes were measured in four independent RNA preparations from ST1 and P7 cell lines. About 27 of these genes were identified as putative differentially expressed , 10 of which had previously been confirmed by Northern blot as differentially expressed and 12 additional genes were also included. From this list, 21 genes were confirmed by Q-PCR as being diferentially expressed between the ST1 and P7 cell lines, in addition to those 10 whose differential expression was confirmed by Northern Slol. In total, eight genes were confirmed as being differentially expressed in the ST1 cell line, and 23 genes were confirmed as being expressed at higher leveis in the P7 cells. Many of the genes confirmed as being differentially expressed genes in the ST1 cell line are, directly or indirectly, related to growth arrest and suppression of the malignant phenotype. On the other hand, several of the genes displaying elevated expression in the P7 cell line code for growth factor ligands and receptors related to the PDGFs (platelet-derived growth factors), FGFs (fibroblast growth factors) and PTN/MDK (pleiotrophin/midkine) growth factor families. Many of these genes are already known as being related to neoangiogenesis and to the establishment of autocrine/paracrine loops in human gliomas. In addition, these findings are in keeping with the significantly higher (p<O.01) tumorigenic potential displayed by the P7 cellline (-2,5x), when both cell lines are injected s.c. in the dorsal region of immunodeficient nude mice. Moreover, ST1 and P7 celllines were originally isolated as clonal celllines from the C6 cell line which, in turn, is also acionai cell line. Therefore, a possible interpretation for the remarkably different gene expression profiles between ST1 and P7 cell lines is that those differences are, most Iikely, a consequence of a few molecular defects in key/master genes, rather than extensive aberrations of the cellular genome, given that those celllines have, a priori, similar genetic backgrounds. Thus, a limited number of genetic aberrations, characterisitic of each cell line, would be sufficient for a substantial modification of the gene expression profiles, provided that the altered genes are able to modulate the expression of each other. In an attempt to investigate theis point, the relative expression levels of the same genes were analyzed by Q-PCR, and pairwise correlation tests (Pearson correlation tests) were performed using expression data from the six human glioma cell lines, aimed at identifying gene sets that displayed coordinate expression whichwould suggest the existence of putative regulatory loops among them. It was possible to identify a c1uster of six genes (CHD7, FGF1, PDGFRA, PTN, PTPRZ1, SCG2) that displays coregulated expression, thus suggesting a possible reciprocal co-regulation among distinct growth factor pathways and a putative chromatin remodeling factor (CHD7). Furthermore, the CHD7 gene was identified as a novel, putative chromatin remodeling factor, and its full-Iength cDNA could be successfully amplified by means of long RTPCR. The expression levels of the same genes was quantified, by Q-PCR, in 64 clinicai samples, comprising gliomas and non-tumoral human brain tissue samples. Except for the SCG2 gene, the remaining five genes (CHD7, FGF1, PDGFRA, PTN and PTPRZ1) were expressed at significantly higher levels in glioma samples of all grades, when compared to non-tumoral human brain tissue samples (p<O.05). Likewise, we were able to verify that expression levels for many of these genes are strictly correlated in those samples. A particularly high levei of significance was found for the correlation of expression levels between CHD7xPDGFRA (p=4.7x10-17) and also for the FGF1xPTN gene pair (p=1.1x10-19). A strikingly high level of significance (p=1.6x10-14) was also found for the expression levels between the PTPRZ1 receptor and its PTN ligand. Given that the PTN and PTPRZ1 loei are relatively close to each other (-15 Mb) on the long arm of human chromosome 7, which, in turn, is frequently amplified in human gliomas, the genomic region including these two genes may well constitute a novel amplicon in human gliomas. In addition, several other genes with higher expression in the P7 cell line (ALK, FGFR1, RNF130 and ROB01) are also expressed at significantly higher levels in certain glioma grades, when compared to non-tumoral human brain tissue samples. Overall, these data indicate that starting from the rat glioma cell lines model, it was possible to obtain, insights applicable to a better understanding of the biology underlying the pathogenesis of human gliomas. Thus, co-expression of multiple autocrine loops seems to be a commonplace in the rat experimental glioma models as well as in the human glioma cell lines and in clinicai samples, where these pathways are potentially interconnected at the transcriptional leveI. Furthermore, we were able to detect increased mRNA expression levels of a novel putative chromatin remodelling factor (CHD7) in human glioma tissue samples, when compared to non-tumoral human brain tissue samples. Taken together, the results obtained in this work may potentially lead to the rational development of novel therapeutic, diagnostic and prognostic strategies for human gliomas. Functional analysis of these genes in glioma, and the pathways modulated by their products, will be a fundamental step for the establishment of these genes as potentially novel therapeutic targets and/or molecular markers.

Nesta dissertação consideramos um o modelo para um gene como sendo um sistema de dois estados, tipo spin, e apresentamos um modelo estocástico para a expressão gênica. As soluções estacionárias e, também, as dependentes do tempo, para o processo de transcrição, são obtidas e as distribuições de probabilidade, que descrevem o estado funcional do gene, são calculadas analiticamente. O valor médio e o ruído transcricional na população de mRNA são analisados. O efeito do ruído transcricional na síntese proteica é contemplado acoplando-se os processo de transcrição e tradução. / In this dissertation we present a two state stochastic model, spin-like, for gene expression. The steady-state solutions and also the time-dependente solutions for the transcription are probed and the probability distribution functions, which describe the functional state of the gene, are exactly calculated. The mean value and the transcriptional noise in the mRNA population are analyzed. The effects of the transcriptional noise in the protein synthesis are contemplated by coupling the transcription and the translation.

Este trabalho versa sobre a análise teórica do desempenho da regulação sincronizada aplicada na redução de vibrações de rotores utilizando mancais magnéticos. Originalmente apresentado na dissertação \\Regulação sincronizada de distúrbios senoidais\", de Vaydia I. C. Segura, o regulador teve o seu módulo de regulação modificado para trabalhar com múltiplas entradas e saídas, além de permitir a estimação em tempo real da matriz de influência. O desempenho e a robustez do regulador foram analisados em função de seus parâmetros. A regulação sincronizada foi aplicada a um modelo teórico de rotor desenvolvido pelo método dos elementos finitos e simulado em computador. / This work discusses about the theoretical analysis of the performance of synchronized regulation applied in reduction of rotor vibrations using magnetic bearings. Originally presented in the dissertation \\Synchronized regulation of sinoidal disturbing\", of Vaydia I. C. Segura, the regulator had its regulation module changed to work with multiple inputs and outputs, in addition to enabling real-time estimation of the influence matrix. The performance and robustness of the regulator were analyzed as a function of the parameters. The synchronized regulation was applied to the theoretical model developed by the finite elements method and simulated in a computer.

Escherichia coli enterotoxigênica (ETEC) é frequentemente associada com diarreia dos viajantes, e é uma das principais causas de mortalidade infantil em países em desenvolvimento. Para melhor colonizarem os diferentes nichos em que se encontram, essas bactérias precisam se adaptar às diferentes condições impostas pelo ambiente regulando assim, a expressão dos seus genes. ETEC adere-se aos enterócitos por meio de fatores de colonização (CFA) e provoca diarreia aquosa pela secreção das toxinas termolábil (LT) e termoestável (ST). Não há um padrão único de secreção das toxinas LT e ST pelos isolados de ETEC. Sendo assim, decidimos investigar como seria o perfil de expressão dos genes que regulam a produção e secreção dessas toxinas. O objetivo do presente trabalho é comparar o perfil de secreção e produção das proteínas LT e ST, bem como analisar a expressão dos genes envolvidos na produção dessas toxinas em isolados de ETEC. Os resultados obtidos nesse estudo permitiram concluir que os genes eltA, sta1 e sta2 presentes nas cepas H10407 e 5 são expressos diferencialmente nas bactérias cultivadas em caldo EC. Apesar da semelhança, não há correlação entre a expressão gênica e secreção e produção das toxinas, sugerindo que há outros mecanismos envolvidos no controle da produção dessas toxinas. / Enterotoxigenic Escherichia coli (ETEC) is often associated with travelers diarrhea, and is a major cause of infant mortality in developing countries. To better colonize different niches in which they are, these bacteria need to adapt to different conditions imposed by the environment thus regulating the expression of their genes. ETEC adhere to the enterocytes by colonization factors (CFs) and causes watery diarrhea for secretion of heat-labile toxin (LT) and heat-stable (ST). There is no single pattern of secretion of toxins LT and ST by isolates of ETEC. Therefore, we decided to investigate how would the expression profile of genes that regulate the production and secretion of these toxins. The objective of this study is to compare the profile of secretion and production of proteins LT and ST, as well as to analyze the expression of genes involved in the production of toxins in isolated ETEC. The results of this study showed that the eltA, sta1 and sta2 genes present in strains H10407 and 5 are differentially expressed in bacteria grown in EC broth. Despite the similarity, there is no correlation between gene expression and secretion and production of toxins, suggesting that there are other mechanisms involved in controlling the production of these toxins.

Ao longo do processo evolutivo, parasitoides desenvolveram inúmeras estratégias para a colonização de seus hospedeiros, resultando em mecanismos específicos de regulação. Endoparasitoides cenobiontes depositam seus ovos no hospedeiro e manipulam sua fisiologia e suas repostas imunológicas, a fim de tornar o hospedeiro um ambiente seguro e nutricionalmente adequado para o desenvolvimento do imaturo. A associação de parasitoides das famílias Braconidae e Ichneumonidae com vírus da família Polydnaviridae e sua injeção no hospedeiro configuram-se como um dos principais mecanismos de regulação utilizados durante o parasitismo, devido sua ação sobre a expressão de genes do hospedeiro. O conjunto diverso de fatores maternos e larvais apresentados por parasitoides pode apresentar potencial biotecnológico no controle de pragas, que busca por novos nichos de exploração. Apesar disso, a especificidade das interações hospedeiro - parasitoide limita a exploração de eventos que utilizam tais fatores de virulência, baseada na necessidade de táticas que apresentem ação sobre maior número de espécies-praga. Dessa forma, a presente tese teve por objetivo identificar fatores de virulência expressos durante a interação Cotesia flavipes Cameron (Hymenoptera: Braconidae) - Diatraea saccharalis (F.) (Lepidoptera: Crambidae), buscando a identificação de fatores com potencial biotecnológico, e identificar vias metabólicas do hospedeiro alvos de regulação, buscando por genes-alvos de controle. Além disso, essa tese buscou avaliar o potencial biotecnológico de um fator de virulência (CfHTIF) pertencente ao vírus simbionte de C. flavipes e de um fator de virulência larval (TnQuit) expresso por teratócitos associados a Toxoneuron nigriceps (Viereck) (Hymenoptera: Braconidae) contra hospedeiros incomuns. O parasitismo e a injeção de fatores maternos por C. flavipes resultou na regulação de inúmeras vias metabólicas de D. saccharalis, principalmente relacionadas ao controle do sistema endócrino e do sistema imunológico e identificou a expressão de genes virais e larvais associados a C. flavipes. Plantas transformadas com o fator de virulência TnQuit apresentaram efeitos na sobrevivência e no desenvolvimento dos hospedeiros não-permissivos de hábito mastigador, Chrysodeixis includens (Walker) (Lepidoptera: Noctuidae), Spodoptera albula (Walker) (Lepidoptera: Noctuidae) e Spodoptera frugiperda (J. E. Smith) (Lepidoptera: Noctuidae), minador, Tuta absoluta (Meyrick) (Lepidoptera: Gelechiidae), e sugador, Bemisia tabaci (Gennadius) (Hemiptera: Aleyrodidae), enquanto que o gene viral CfHTIF interferiu nas eficiências de conversão do alimento ingerido e digerido de S. albula, mas não de S. frugiperda. / Parasitoids developed many strategies for colonization of their hosts during the evolution of associations with their hosts, which resulted in the development of specific mechanisms of host regulation. Koinobiont endoparasitoids deposit their eggs into the host and manipulate the host´s physiology and immune responses in order to turn the host a safe and nutritionally suitable environment for parasitoid immature development. The association of parasitoids belonging to Braconidae and Ichneumonidae with virus of the family Polydnaviridae, which are injected in the host, constitutes one of the main mechanisms of regulation used during the parasitization due to viral regulation of the host gene expression. The diverse set of maternal and larval-derived factors produced by parasitoids may have biotechnological potential for pest control. Nevertheless, the specificity of the host - parasitoid interactions are thought to limit the exploration of events that use such virulence factors, as a consequence on the need of successful tactics for a large number of pest species. Thus, we aimed to identify the virulence factors expressed during the interaction Cotesia flavipes Cameron (Hymenoptera: Braconidae) - Diatraea saccharalis (F.) (Lepidoptera: Crambidae) to identify factors with biotechnological potential and to identify targets of regulation that could aid on the development of additional control tactics. In addition, we evaluated the biotechnological potential of a virulence factor (CfHTIF) belonging to the symbiont virus of C. flavipes and a larval virulence factor (TnQuit) expressed by teratocytes associated to Toxoneuron nigriceps (Viereck) (Hymenoptera: Braconidae) against non-host species. Parasitization and pseudoparasitization of D. saccharalis larvae by C. flavipes resulted in the regulation of several metabolic pathways, particularly those related to the endocrine and immune systems. We also characterized the transcriptome of C. flavipes and of associated bracovirus in parasitized and pseudoparasitized hosts. Plants transformed with the TnQuit virulence factor affected survival and development of the non-permissive hosts Chrysodeixis includens (Walker) (Lepidoptera: Noctuidae), Spodoptera albula (Walker) (Lepidoptera: Noctuidae) and Spodoptera frugiperda (J. E. Smith) (Lepidoptera: Noctuidae), Tuta absoluta (Meyrick) (Lepidoptera: Gelechiidae) and the number of developing adults of Bemisia tabaci (Gennadius) (Hemiptera: Aleyrodidae). CfHTIF-transgenic plants affected the efficiency of conversion of the digested and ingested food of S. albula larvae, but not of S. frugiperda larvae.

Esse estudo avalia a adequação dos requerimentos absolutos de capital no Brasil para bancos pequenos e grandes separadamente e investiga os requerimentos de capital mínimo para risco de crédito nas diferentes abordagens de Basiléia, em especial o impacto da adoção dos modelos dos ratings internos (IRB) conforme o Edital BCB n. 37/11. Além disso, propõe e avalia a abordagem padronizada dos ratings centralizados, CRBA, para cálculo do Capital Mínimo Exigido (CME) em bancos pequenos e que é baseada na abordagem padronizada em vigor na Europa, mas voltada para dados disponíveis nas Centrais de Risco. A CRBA pertence à família dos modelos internos e busca contribuir com as recentes discussões sobre a reforma regulatória bancária na Europa e nos Estados Unidos. Para os três objetivos mencionados, as metodologias adotadas foram: 1) o Valuet-at-Risk (VaR) não paramétrico de Crédito (CVaR) de Carey (2002) e o paramétrico Creditrisk+ para estimar o capital econômico do Sistema Bancário; seguido da 2) estimação amostral e avaliação do capital regulatório para bancos pequenos e grandes nas abordagens IRB, Basileia 1, abordagem padrão simplificada (SSA); além da 3) avaliação da abordagem proposta nesse estudo, a CRBA. A performance de todas essas abordagens é avaliada frente a cenários de stress ad hoc e durante a Crise de 2008-2009. Os dados utilizados foram exposições de crédito aleatórias colhidas da Nova Central de Risco do Banco Central do Brasil (SCR). Os principais resultados desse estudo são: 1) sugerir um capital regulatório total (Patrimônio de Referência mais provisão) para bancos grandes de 17,5% baseado no CVaR paramétrico de 99,9% e, para pequenos, de 15,31% baseado no CVaR de 99%; 2) sugerir que, de todas as abordagens de Basileia II, o IRB estimado conforme o Edital BCB n. 37/2011 e para as Probabilidade de Default (PDs) calculadas por matrizes de migração do SCR, é o mais conservador; 3) sugerir que a abordagem proposta seja mais sensível ao risco de crédito do que atual brasileira, especialmente no varejo, além de oferecer um nível proteção maior contra choques aleatórios de crédito. Na Crise de 2008-2009, os bancos pequenos e grandes apresentaram respostas muito distintas a choques diversos ou quando os \"estados da economia\" se deterioravam. Os bancos pequenos não atingem o grau de diversificação necessário para minimizar perdas extremas. Por outro lado, do ponto de vista do risco sistêmico, a falência dessas entidades tem impactos muito menores que a de conglomerados bancários de porte. Finalmente, a abordagem proposta CRBA é apresentada como uma alternativa à abordagem atual no Brasil e à abordagem padronizada (SA) nos demais países, em especial na Europa. No Brasil, a CRBA cumpriria o papel de aumentar a sensibilidade a risco de crédito do CME nos bancos pequenos criando incentivos para uma gestão de risco de crédito mais cautelosa e alinhando o nível de capital dos bancos pequenos ao seu risco efetivo. Nos demais países, a CRBA é uma alternativa à abordagem padronizada, que independe da opinião das Agências de Classificação de Risco (ACRs). A CRBA traz dois benefícios: o primeiro de ampliar o escopo dos modelos internos e eliminar a dependência regulatória na opinião das ACRs, diminuindo a oportunidade de arbitragem regulatória com ratings inflacionados e corrigindo incentivos para que as ACRs sejam apenas provedoras de opiniões isentas; e o segundo, de prover os organismos supervisores com um mecanismo de controle (tracking error) sobre a qualidade de gestão de risco dos bancos pequenos por meio das Centrais de Risco. / This work analyses capital requirements adequacy in Brazil both for small and big banks individually and evaluates the minimum capital requirements for credit risk in the different Basel II approaches, especially, the impacts of IRB adoption as stated on Edital BCB n.37/11. Besides, it proposes and evaluates the Centralized Standard Ratings Based Approach (CRBA) to calculate Minimum Capital Requirements (MCR) in small banks. It is inspired in the Basel II Standard Approach (SA) disseminated in Europe, but based on information from the Credit Registers. The CRBA is an internal model approach in line with recent discussions on regulatory reform in Europe and in the US. The methodology to address these three research goals is: the non-parametric credit Value-at-Risk (VaR) or CVaR of Carey(2002) and the parametric Creditrisk+ to estimate the economic capital for the banking system; to evaluate regulatory capital in small and big banks in the IRB, Basel 1 and the Simplified Standard Approach (SSA) on the sample; and to evaluate the CRBA, proposed in this study. The performance of these approaches is confronted with ad hoc stress scenarios and within the Credit Crisis of 2008-2009. The data is comprised of credit exposures available in the Brazilian Credit Register (SCR). This work main results are: 1) to suggest a total regulatory capital (capital and provision) of 17.5% to big banks based on a parametric CVaR (99.9%) and of 15.31% to small banks based on a CVaR (99%); 2) to suggest, based on all Basel II approaches, that the IRB, as stated on Edital BCB n.31/11 and calibrated with the probabilities of default (PD) estimated with transition matrixes from the SCR, is the most conservative approach; 3) to suggest that the proposed approach is more sensitive to credit risk especially in retail and is more effective against stress chocks. Small and big banks behave differently to adverse shocks. The small banks, for instance, have problems diversifying out extreme losses when the \"states of the economy\" deteriorate. On the other hand, considering systemic risk, the bankruptcies of these institutions are much less of a problem than the ones of a big bank. Finally, the CRBA is presented as an alternative to the current approach (SSA) in Brazil and to the Standard Approach (SA) in other countries, specifically in Europe. In Brazil, the CRBA would increase the risk sensitivity of MCR on smaller banks creating incentives to more careful risk management practices and aligning their capital and risk levels. On the other countries, the CRBA is an alternative to the Standard Approach (SA) that is not dependent on Credit Rating Agencies - CRAs\' opinions and brings two additional benefits. First, it is an internal model based approach eliminating regulatory dependence on CRAs\' opinions, minimizing opportunities to regulatory arbitrage with inflated ratings and allowing CRAs to be more of a trustworthy opinion provider. Second, it provides supervisors a tracking error mechanism to evaluate risk management in small banks using Credit Registers.

Our knowledge of the factors mediating ethylene-dependent and -independent ripening of climacteric fruit remains limited. Besides the known importance of ethylene roles, auxin has also been emerged as crucial to regulating ripening. Furthermore, the crosstalk between ethylene and auxin in tomato fruit ripening still awaits clarification. ERFs (Ethylene Responsive Factors) are transcription factors belonging to a large family acting downstream on ethylene signaling that direclty regulate ripening-related metabolisms, but their specific roles are still lacking. We present here a comprehensive expression profiling of tomato ERFs in wild-type and tomato ripening-impaired tomato mutants (Nr, rin and nor) indicating that out of the 77 ERFs present in the tomato genome, 27 show enhanced expression at the onset of ripening, while 28 display a ripening-associated decrease in expression, suggesting that different ERFs may have contrasting roles in fruit ripening. Members of subclass E, ERF.E1, ERF.E2 and ERF.E4, show dramatic down-regulation in the ripening mutants suggesting their expression might be instrumental to fruit ripening. The study illustrates the high complexity of the regulatory network interconnecting RIN and ERFs and identifies subclass E members as the most active ERFs in ethylene- and RIN/NOR-dependent ripening. Additionally, with the aim to shed more light into ethylene and auxin interplay, hormonal treatments were applied to tomato fruits and several ripening aspects were then evaluated such as the volatile profile. Overall, results elicited that auxin delay the onset of ripening further showing epistatic effects over the influence of ethylene. Several ripening-related genes, including components of the ethylene signaling, were affected by auxin suggesting potential crosstalk points between the two hormones. Moreover, ethylene appears as potentially part of the auxin regulation through inducing its conjugation. The modulation of hormone levels in tomato fruit throughout ripening can be useful to help designing approaches that both improve fruit quality and extend shelf life. / O conhecimento acerca dos fatores dependentes e independentes de etileno que regulam o amadurecimento de frutos climatéricos é ainda limitado. Além da importância conhecida do etileno, a auxina também tem sido apontada como crucial para o controle do amadurecimento. Mais ainda, há poucos estudos envolvendo o crosstalk entre etileno e auxina em frutos de tomateiro. ERFs (Ethylene Responsive Factors) são fatores de transcrição que atuam nos últimos níveis da via de sinalização de etileno, regulando diretamente metabolismos associados ao amadurecimento. Contudo, seus papéis específicos ainda são desconhecidos. O presente estudo revela o perfil detalhado de expressão de ERFs em tomate selvagem e nos mutantes cujo amadurecimento é comprometido (Nr, rin e nor) indicando que dos 77 ERFs presentes no genoma, 27 apresentam aumento de expressão no início do amadurecimento, enquanto 28 apresentam redução, sugerindo que diferentes ERFs possivelmente têm papéis distintos na regulação do amadurecimento. Membros da subclasse E, ERF.E1, ERF.E2 e ERF.E4, apresentam drástica redução de expressão nos mutantes Nr, rin e nor apontando que tais fatores devem atuar fortemente no amadurecimento. O estudo ilustra também a complexidade das vias de regulação envolvendo RIN e ERFs e ainda aponta os membros da subslasse E como os mais ativos ERFs atuando nas vias etileno-dependentes e RIN/NOR-dependentes. Indo além, com o objetivo de se aprofundar no crosstalk entre etileno e auxina, tratamentos hormonais foram aplicados em frutos de tomateiro e diversos parâmetros do amadurecimento foram avaliados. De uma maneira geral, a auxina retarda o amadurecimento e ainda parece sobrepor os efeitos indutórios do etileno. Genes relacionados ao amadurecimento, incluindo genes relacionados à via de sinalização de etileno, foram afetados pela auxina sugerindo potenciais pontos de crosstalk entre os dois hormônios. O etileno ainda parece regular o metabolismo de auxina no fruto via indução de conjugação pela ativação de GH3s. Compreender o papel dos hormônios no controle da maturação é essencial para o desenvolvimento de tecnologias que visam melhorar a qualidade pós-colheita de frutos.