Introdução: O diabetes mellitus tipo 1 (DM1) é uma doença autoimune crônica e progressiva caracterizada por descompensações metabólicas frequentemente acompanhadas por desidratação e cetoacidose. Os agentes virais parecem ter um papel importante no desencadeamento da destruição autoimune que leva ao desenvolvimento do DM1. Entre as cepas virais estudadas, a família dos enterovírus foi associada ao surgimento da doença em humanos. Um dos mediadores do dano viral é o RNA fita dupla (RNAfd) gerado durante a replicação e transcrição do RNA e DNA viral. O gene TLR3 codifica um receptor endoplasmático pertencente à família dos Pattern- Recognition Receptors (PRR), o qual reconhece o RNAfd, tendo um importante papel na resposta imune inata desencadeada por infecção viral. A ligação do RNAfd ao TLR3 desencadeia a liberação de citocinas proinflamatórias, como interferons, as quais exibem uma potente ação anti-viral; assim, protegendo as células não infectadas e induzindo apoptose naquelas já contaminadas. Dessa forma, esse estudo teve como objetivo investigar a associação entre polimorfismos no gene TLR3 e o DM1. Métodos: As frequências dos polimorfismos rs5743313, rs11721827, rs3775291, rs13126816 e rs7668666 no gene TLR3 foram analisadas em 476 pacientes com DM1 e em 507 indivíduos não-diabéticos saudáveis. Os haplótipos construídos a partir da combinação dos cinco polimorfismos estudados e suas frequências foram inferidos utilizando o programa Phase 2.1, o qual implementa o método estatístico bayesiano. Resultados: Todos os genótipos estão de acordo com o esperado pelo Equilíbrio de Hardy-Weinberg. Os polimorfismos rs3775291 e rs13126816 foram associados com risco para DM1 em diferentes modelos de herança, com a associação mais forte sendo observada para o modelo aditivo [OR= 2,3 (IC 95% 1,3-4,1) e OR= 2,1 (IC 95% I 1,4-3,2); respectivamente]. Os demais polimorfismos estudados não foram associados ao DM1. Interessantemente, a frequência de DM1 aumentou quanto maior o número de alelos mutados dos cinco polimorfismos estudados presente nos haplótipos (p-trend= 0,002). Além disso, em pacientes com DM1, os alelos mais raros dos polimorfismos rs5743313 e rs11721827 foram associados com menor idade de diagnóstico do DM1 e a um pior controle glicêmico. Conclusão: Os polimorfismos rs3775291 e rs13126816 no gene TLR3 estão associados com risco para o DM1 em indivíduos do Sul do Brasil, enquanto os polimorfismos rs5743313 e rs11721827 estão associados com idade de diagnóstico precoce e a um pior controle glicêmico. O número de alelos de risco nos haplótipos formados pelos cinco polimorfismos estudados no gene TLR3 parece influenciar o risco para DM1, sugerindo que esses polimorfismos interagem na suscetibilidade para a doença. / Introduction: Type 1 diabetes mellitus (T1DM) is a chronic, progressive autoimmune disease characterized by metabolic decompensation often leading to dehydration and ketoacidosis. Viral agents seem to have an important role in triggering the autoimmune destruction that leads to the development of T1DM. Among several viral strains investigate so far, the enterovirus family has been consistently associated with the onset of T1DM in humans. One of the mediators of viral damage is the double-stranded RNA (dsRNA) generated during replication and transcription of viral RNA and DNA. The Toll-like receptor 3 (TLR3) gene codes for an endoplasmic receptor of the patternrecognition receptors (PRRs) family that recognizes dsRNA, playing an important role in the innate immune response triggered by viral infection. Binding of dsRNA to the TLR3 triggers the release of proinflammatory cytokines, such as interferons, which exhibit potent antiviral action; thus, protecting uninfected cells and inducing apoptosis of infected ones. Therefore, this study aimed to investigate whether TLR3 polymorphisms were associated with T1DM. Methods: Frequencies of the TLR3 rs5743313, rs11721827, rs3775291, rs13126816 and rs7668666 polymorphisms were analyzed in 476 T1DM patients and in 507 healthy subjects. Haplotypes constructed from the combination of these polymorphisms were inferred using Bayesian statistical method. Results: All genotypes are in agreement with those predicted by the Hardy-Weinberg equilibrium. The rs3775291 and rs13126816 polymorphisms were associated with T1DM in different inheritance models, with the strongest association being observed for the additive model [OR= 2.3 (95% CI 1.3-4.1) and OR= 2.1 (95% CI 1.4-3.2); respectively]. The other three polymorphisms were not significantly associated with T1DM. Interestingly, the prevalence of T1DM was higher as more risk alleles of the five polymorphisms were present (P trend = 0.002). Moreover, in T1DM patients, the minor alleles of the rs5743313 and rs117221827 polymorphisms were associated with an early age at diagnosis and worse glycemic control. Conclusion: The TLR3 rs3775291 and rs13126816 polymorphisms are associated with risk for T1DM in Southern Brazilian subjects, while the rs5743313 and rs11721827 polymorphisms are associated with age at T1DM diagnosis and worst glycemic control. The number of risk alleles of the five TLR3 polymorphisms in the haplotypes seems to influence the risk for T1DM, suggesting that these polymorphisms might interact in the susceptibility for the disease.

Submitted by Isaac Francisco de Souza Dias (isaac.souzadias@ufpe.br) on 2016-07-11T18:08:31Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) DISSERTACAO MARIA LUIZA VALOES CARDOSO.pdf: 2680042 bytes, checksum: 02b850867fe6d6ae47a3b0d59c5724c5 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-07-11T18:08:31Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) DISSERTACAO MARIA LUIZA VALOES CARDOSO.pdf: 2680042 bytes, checksum: 02b850867fe6d6ae47a3b0d59c5724c5 (MD5) Previous issue date: 2016-03-02 / CNPQ / No Nordeste do Brasil Hippocampus reidi é o cavalo-marinho de mais ampla distribuição geográfica e está ameaçado de extinção pelos efeitos antrópicos. No estuário do rio Maracaípe no estado de Pernambuco, há alguns anos considerado um “santuário” para esta espécie, já não é possível observá-la em algumas amostragens. Esta localidade vem sendo monitorada desde a criação do “Projeto Hippocampus”, há mais de 15 anos, uma instituição não governamental que visa à conservação dos cavalos-marinhos. Neste trabalho, visando à recuperação da população de Pernambuco, investigamos a diversidade genética de 30 adultos e 99 juvenis desta localidade e de 29 adultos coletados no Parque Nacional de Jericoacora, no estado do Ceará, onde os dados do “Projeto Hippocampus” apontam para uma população demograficamente saudável. Para a análise da diversidade genética foram utilizados quatro primers de Inter Simple Sequence Repeats (ISSRs). Por esta metodologia A finalidade desde estudo foi decidir qual o melhor caminho para a recuperação da população de Maracaípe: 1) a translocação de indivíduos coletados no Ceará para Pernambuco, ou 2) a reprodução em cativeiro dos indivíduos de Pernambuco, com a introdução dos juvenis na natureza. Nossos resultados mostraram que todos os fragmentos amplificados foram polimórficos entre os grupos estudados. A menor diferenciação genética foi observada para os adultos e juvenis de Pernambuco. O dendograma com o algoritmo de Neighbor-joining e o modelo de número de diferenças apresentou um grupo com os indivíduos do Ceará e outro com adultos e juvenis de Pernambuco. A análise de Evanno apresentou um delta K maior para dois grupos e a presença destes dois grupos foi confirmada pelo software Structure. A análise molecular da variância mostrou que mais de 30% das diferenças ocorrem entre esses dois grupos. Nossos resultados apontam que a melhor estratégia conservacionista para as duas populações estudadas é a reprodução em cativeiro dos indivíduos de Pernambuco e a posterior soltura dos animais na natureza. / In northeast Brazil Hippocampus reidi is the seahorse wider geographical distribution and is threatened of extinction by anthropogenic effects. In the estuary of the Maracaípe river in Pernambuco state, a few years ago considered a "sanctuary" for this species, is no longer possible to observe it in some samples. This locality has been monitored since the creation of "Hippocampus Project," for more than 15 years, a non-governmental institution which aims at conservation of seahorses. In this work, focusing on the recovery of Pernambuco population, we investigated the genetic diversity of 30 adults and 99 progenies from this location using four Inter Simple Sequence Repeat (ISSRs) primers. We also analyzed by this methodology 29 adults collected in the Parque Nacional de Jericoacoara in Ceará state, a demographically healthy population according to "Hippocampus Project". Here evaluated the best way to recover Pernambuco population: 1) the translocation of individuals collected in Ceará for Pernambuco, or 2) captive breeding of Pernambuco seahorses and the introduction of offspring at this location. Our results showed that all the amplified fragments were polymorphic between groups. The smallest genetic differentiation was observed for adults and progenies of Pernambuco. The dendogram with the Neighbor-joining algorithm and the number of differences model showed a group of Ceará and other with adults and progenies of Pernambuco. The Evanno analysis showed a higher delta K to two groups and this result was confirmed by Struture software. Analysis of Molecular Variance showed that over 30% of the differences occur between these two groups. Our results suggest that the best conservation strategy is the captive breeding of Pernambuco seahorses and the release of offspring to reinforce this population.

Submitted by Rafael Santana (rafael.silvasantana@ufpe.br) on 2018-02-05T17:59:00Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) Dissertação Diogo final sem assinatura.pdf: 3458178 bytes, checksum: 097e5e8ee672b87fe24f8b7b5b2c8139 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-02-05T17:59:00Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) Dissertação Diogo final sem assinatura.pdf: 3458178 bytes, checksum: 097e5e8ee672b87fe24f8b7b5b2c8139 (MD5) Previous issue date: 2014-02-24 / CAPES / A ordem Mucoralesé composta por fungos frequentemente isolados de solos e excrementos de herbívoros.Esses micro-organismos desempenham um papel importante nos ecossistemas, realizando a ciclagem de nutrientes. Trabalhos realizados em regiões do semiárido do Brasil reportaram apenas 20 espécies de Mucorales, o que não reflete a rela riqueza desses fungos no bioma Caatinga. Dessa forma, esse trabalho teve como objetivos comparar ariqueza, diversidade, frequência e distribuição do grupo em solos de fitofisionomias naturais e antropizadas, e conhecer a riqueza e frequência deste grupo em excrementos de herbívoros no Parque Nacional do Catimbau, Buíque, Pernambuco, Brasil. Foram realizadas seis coletas de solo em três áreas naturais: carrasco, caatinga arenosa e vegetação de caatinga stricto sensue em uma subárea antropizada, e seis coletas de excrementos de bovinos, caprinos e ovinos na última área. Foram observados 13 táxons de Mucorales no solo e 11 no excremento, distribuídos entre os gêneros Absidia, Circinella, Cunninghamella, Gongronella, Lichtheimia, Mucor, Pilobolus, Rhizopuse Syncephalastrum. A riqueza e diversidade dos Mucorales do solo variaram entre as fitofisionomias, enquanto a riqueza não variou entre os excrementos. Syncephalastrumracemosum e Piloboluskleinii foram as espécies mais frequentes no solo e nos excrementos, respectivamente. O efeito antrópico na caatinga stricto sensu demonstra uma baixa riqueza e diversidade de Mucorales do solo. Seis espécies ocorreram pela primeira vez no bioma de Caatinga e uma nova espécie de Absidiaestá sendo descrita para ciência / The Mucorales order is composed of fungi commonly isolated from soil and dung of herbivorous. These microorganisms play an important role in ecosystems, performing nutrient cycling. Work in the semiarid regions of Brazil reported only 20 species of Mucorales, which does not reflect the real richness of these fungi in the Caatinga biome. Thus, this study aimed to compare the richness, diversity, frequency and distribution of the group in soils of natural and disturbed vegetation types and the richness and frequency excrement of herbivores in Catimbau National ParkBuíque - PE.Six samplings were performed at three natural areas: Carrasco, Caatingasandy and vegetation ofCaatingastrictosensuand an anthropic subarea, and six collections of dung of bovine, goats and sheep in the latter area.13 taxa of Mucorales in soil and 11 were observed in dung, distributed between genera: Absidia, Circinella, Cunninghamella, Gongronella, Lichtheimia, Mucor, Pilobolus, Rhizopus e Syncephalastrum.The richness and diversity of the Mucorales soil were distinct in the vegetation types, while richnesswas not different between the dungs. Syncephalastrumracemosumis more frequent in soil, while Piloboluskleiniiin dung. The anthropic effect on caatingastrictosensu demonstrates a low richness and diversity of soil Mucorales.Six species first occurred in the Caatinga biome and a new species of Absidiawas recorded for science.

Submitted by Alice Araujo (alice.caraujo@ufpe.br) on 2018-05-22T22:57:20Z No. of bitstreams: 1 DISSERTAÇÃO Danúbia Guimarães Silva.pdf: 1682945 bytes, checksum: c36f535310c38921248b7ce8f8f65ca1 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-05-22T22:57:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DISSERTAÇÃO Danúbia Guimarães Silva.pdf: 1682945 bytes, checksum: c36f535310c38921248b7ce8f8f65ca1 (MD5) Previous issue date: 2017-02-17 / CAPES / A substituição das paisagens naturais por cenários antropizados tem despertado o interesse pelo valor das florestas plantadas quanto ao seu papel para a conservação da biodiversidade. Este assunto tem gerado resultados controversos, alguns autores argumentam que as monoculturas florestais favorecem organismos invasores, outros defendem que estas áreas poderiam ser zonas de refúgio para muitas espécies. A Floresta Atlântica vem perdendo espaço para modificações antrópicas, entre elas as florestas plantadas. Aqui avaliamos o potencial destas florestas artificiais como áreas complementares para manter a biodiversidade de drosofilídeos no norte da Floresta Atlântica, comparando a fauna destes insetos entre uma área de floresta nativa e duas plantações, eucaliptos e bambus. Foram coletados 66.796 drosofilídeos, pertencentes a 53 espécies. Mais da metade destas espécies foi comuns aos três hábitats, demostrando o potencial das plantações em reter grande parte da riqueza. Todos os ambientes apresentaram riquezas similares e as mesmas espécies exóticas, evidenciando a capacidade destes drosofilídeos em ocupar hábitats heterogêneos. As maiores abundâncias de drosofilídeos neotropicais e exóticos foram registradas, respectivamente, na floresta nativa e nos eucaliptos. Os coeficientes de Jaccard e Morisita e a análise de NMDS revelaram maior similaridade entre a floresta e os bambus. O teste de ANOSIM confirmou a separação entre a floresta nativa e os eucaliptos, mas não separou a floresta nativa dos bambus. A análise de SIMPER revelou maior dissimilaridade entre a floresta e os eucaliptos. Drosophila malerkotliana, D. willistoni, D. mesostigma, D. sturtevanti e Zaprionus indianus foram as mais discriminantes entre os hábitats. Uma vez que as espécies neotropicais que vivem nas plantações apresentaram os menores tamanhos populacionais, ressaltamos o maior risco de extinção local nestas áreas, reforçando o valor insubstituível das florestas nativas para proteção efetiva da biodiversidade. / The replacement of natural landscapes by anthropogenic scenarios has aroused interest in the value of planted forests as regards their role in biodiversity conservation. This topic has generated controversial results, some authors argue that monocultures forest favor invading organisms; others argue that these territories could be areas of refuge for many species. The Atlantic Forest has been losing space for anthropic modifications, among them planted forests. Here we evaluate the potential of these artificial forests as complementary areas to maintain the biodiversity of Drosophilidae in the Northern Atlantic Forest, comparing the fauna of these insects among an area of native forest and two plantations, eucalyptus and bamboo. A total of 66,796 drosophilids belonging to 53 species were collected. More than half of these species were common to all three habitats, demonstrating the potential of plantations to retain most of the richness. All environments presented similar richness and the same exotic species, evidencing the ability of these drosophilids to occupy heterogeneous habitats. The highest abundance of neotropical and exotic drosophilids was recorded, respectively, in native forest and eucalyptus. The Jaccard and Morisita coefficients and the NMDS analysis revealed greater similarity between native forest and bamboo. The ANOSIM test confirmed the separation between the native forest and the eucalyptus, but did not separate the native forest from the bamboos. SIMPER analysis revealed greater dissimilarity between native forest and eucalyptus. Drosophila malerkotliana, D. willistoni, D. mesostigma, D. sturtevanti and Zaprionus indianus were the most discriminating species among habitats. As the Neotropical species that live on the plantations presented the smallest population sizes, we highlight the greater risk of local extinction in these areas, reinforcing the irreplaceable value of native forests for effective protection of biodiversity.

Submitted by Pedro Barros (pedro.silvabarros@ufpe.br) on 2018-06-21T21:24:39Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) DISSERTAÇÃO Larissa Lima Correia.pdf: 2434994 bytes, checksum: 952f00ea27e5b62e11f660066d1b2584 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-06-21T21:24:39Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) DISSERTAÇÃO Larissa Lima Correia.pdf: 2434994 bytes, checksum: 952f00ea27e5b62e11f660066d1b2584 (MD5) Previous issue date: 2017-02-03 / CNPQ / A integração de diferentes fontes de informação é atualmente reconhecida como a abordagem mais eficiente para investigar questões sistemáticas, uma vez que busca representar a complexidade biológica baseada em linhas de evidências independentes e complementares. Microcaecilia taylori é um anfíbio da ordem Gymnophiona que foi descrito, em 1979, com base em três exemplares do Suriname sem anéis secundários. Após 30 anos, a espécie foi registrada para o sudeste do Pará, Brasil. Estes novos exemplares apresentaram uma ampla variação no número de anéis secundários (0 a 21) e assim a diagnose da espécie foi modificada. Neste estudo, o objetivo foi caracterizar a diversidade molecular e morfológica de Microcaecilia taylori do sudeste do Pará, nos municípios de Parauapebas e Marabá, Brasil. Na abordagem molecular, fragmentos de dois genes mitocondriais (cytb e ND4) foram analisados para 127 espécimes visando elucidar suas linhagens evolutivas, diversidade e estruturação genética. Na abordagem morfológica, 18 caracteres morfométricos e nove merísticos de 67 espécimes representando as linhagens evolutivas reveladas pela abordagem molecular foram examinados e Análises de Componentes Principais (PCA) para os dados merísticos e morfométricos separadamente foram conduzidas a fim de revelar a existência de Morfogrupos dentro da amostragem. Evidências moleculares e morfológicas revelaram que M. taylori de Parauapebas e Marabá trata-se, na verdade, de um complexo de espécies. A análise bayesiana e a rede de haplótipos recuperaram dois Clados e Haplogrupos (A e B) (cytb: FCT = 0,97, distância genética = 17%; ND4: FCT = 0,98, distância genética = 19,8%). Em congruência, a PCA recuperou dois Morfogrupos (A e B) no espaço merístico, os quais são facilmente distinguíveis pelo caráter “anéis secundários”: ausente no Morfogrupo A e variando entre 10 e 21 no Morfogrupo B. Desse modo, apoiados em uma taxonomia integrativa por congruência uma nova espécie é descrita (Clado B; Microcaecilia sp. nov.) e o caráter diagnóstico de M. taylori (representada pelo Clado A) retorna a ser a ausência de anéis secundários. / The integration of different lines of evidences is currently recognized as the most efficient approach to investigate systematic questions because it looks for to represent biological complexity based on independent and complementary datasets. Microcaecilia taylori is an amphibian of the Gymnophiona order described in 1979 based on three specimens from Suriname without secondary body annuli. After 30 years, the species was found in the southeast of Pará, Brazil. These new specimens showed a significant variation in the number of secondary body annuli (0 to 21) and thus the diagnosis of the species was modified to accommodate this variation. In this study, the aim was to characterize the molecular and morphological diversity of Microcaecilia taylori from the municipalities of Parauapebas and Marabá, in the southeast Pará State, Brazil. In the molecular approach, fragments of two mitochondrial genes (cytb and ND4) were analyzed from 127 specimens in order to elucidate their evolutionary lineages, diversity and genetic structure. In the morphological approach, 22 morphometric and nine meristic characters of 67 specimens representing the evolutionary lineages revealed by the molecular dataset were examined and two independent Principal Component Analysis (PCA) (meristic/morphometric) were conducted to investigate the presence of distinctive morphological groups. Molecular and morphological evidences have revealed that M. taylori from Parauapebas and Marabá is actually a species complex. The Bayesian analysis and the haplotype network recovered two Clades and Haplogroups (A and B) (cytb: FCT = 0.97, p = 0.00, genetic distance = 17%; ND4: FCT = 0.98, p = 0.00, genetic distance = 19.8%). In congruence, the PCA recovered two Morphogroups (A and B) in the meristic space, which are easily distinguishable by the character "secondary annuli": absent in Morphogroup A and ranging from 10 to 21 in Morphogroup B. In this way, based on an integrative taxonomy by congruence a new species is described (Clade B, Microcaecilia sp. nov.) and the diagnostic character of M. taylori (represented by Clade A) returns to be the absence of secondary body annuli.

Submitted by Pedro Barros (pedro.silvabarros@ufpe.br) on 2018-08-01T20:18:15Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) DISSERTAÇÃO Jamerson Felipe Pereira Lima.pdf: 1541250 bytes, checksum: ccefce36b254aed5273279c3a4600f9f (MD5) / Approved for entry into archive by Alice Araujo (alice.caraujo@ufpe.br) on 2018-08-02T20:09:33Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) DISSERTAÇÃO Jamerson Felipe Pereira Lima.pdf: 1541250 bytes, checksum: ccefce36b254aed5273279c3a4600f9f (MD5) / Made available in DSpace on 2018-08-02T20:09:33Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) DISSERTAÇÃO Jamerson Felipe Pereira Lima.pdf: 1541250 bytes, checksum: ccefce36b254aed5273279c3a4600f9f (MD5) Previous issue date: 2017-02-20 / FACEPE / O estudo dos genomas dos seres vivos têm sido impulsionado pelos avanços na biotecnologia ocorridos desde a segunda metade do Séc. XX. Particularmente, o desenvolvimento de novas plataformas de sequenciamento de alto desempenho ocasionou a proliferação de dados brutos de fragmentos de sequências nucleicas. Todavia, a montagem dos fragmentos de DNA continua a ser uma das etapas computacionais mais desafiadoras, visto que a abordagem tradicional desse problema envolve a solução de problemas intratáveis sobre grafos obtidos a partir dos fragmentos, como, por exemplo, a determinação de caminhos hamiltonianos. Mais recentemente, soluções baseadas nos grafos de de Bruijn (gdB), também obtidos a partir dos fragmentos sequenciados, têm sido adotadas. Nesse caso, o problema da montagem relaciona-se com o de encontrar caminhos eulerianos, o qual possui soluções polinomiais conhecidas. Embora apresentem custo computacional teórico mais baixo, ainda demandam, na prática, grande poder computacional, face ao volume de dados envolvido. Por exemplo, a representação empregada por algumas ferramentas para o gdB do genoma humano pode alcançar centenas de gigabytes. Faz-se necessário, portanto, o emprego de técnicas algorítmicas para manipulação eficiente de dados em memória interna e externa. Nas arquiteturas computacionais modernas, a memória é organizada de forma hierárquica em camadas: cache, memória RAM, disco, rede, etc. À medida que o nível aumenta, cresce a capacidade de armazenagem, porém também o tempo de acesso. O ideal, portanto, seria manter a informação limitada o mais possível aos níveis inferiores, diminuindo a troca de dados entre níveis adjacentes. Para tal, uma das abordagens são os chamados algoritmos cache-oblivious, que têm por objetivo reduzir o número de trocas de dados entre a memória cache e a memória principal sem que seja necessário para tanto introduzir parâmetros relativos à configuração da memória ou instruções para a movimentação explícita de blocos de memória. Uma outra alternativa que vêm ganhando ímpeto mais recentemente é o emprego de estruturas de dados ditas sucintas, ou seja, estruturas que representam a informação usando uma quantidade ótima de bits do ponto de vista da teoria da informação. Neste trabalho, foram implementadas três representações para os gdB, com objetivo de avaliar seus desempenhos em termos da utilização eficiente da memória cache. A primeira corresponde a uma implementação tradicional com listas de adjacências, usada como referência, a segunda é baseada em estruturas de dados cache-oblivious, originalmente descritas para percursos em grafos genéricos, e a terceira corresponde a uma representação sucinta específica para os gdB, com otimizações voltadas ao melhor uso da cache. O comportamento dessas representações foi avaliado quanto à quantidade de acessos à memória em dois algoritmos, nomeadamente o percurso em profundidade (DFS) e o tour euleriano. Os resultados experimentais indicam que as versões tradicional e cache-oblivious genérica apresentam, nessa ordem, os menores números absolutos de cache misses e menores tempos de execução para dados pouco volumosos. Entretanto, a versão sucinta apresenta melhor desempenho em termos relativos, considerando-se a proporção entre o número de cache misses e a quantidade de acessos à memória, sugerindo melhor desempenho geral em situações extremas de utilização de memória. / The study of genomes was boosted by advancements in biotechnology that took place since the second half of 20th century. In particular, the development of new high-throughput sequencing platforms induced the proliferation of nucleic sequences raw data. Although, DNA assembly, i.e., reconstitution of original DNA sequence from its fragments, is still one of the most computational challenging steps. Traditional approach to this problem concerns the solution of intractable problems over graphs that are built over the fragments, as the determination of Hamiltonian paths. More recently, new solutions based in the so called de Bruijn graphs, also built over the sequenced fragments, have been adopted. In this case, the assembly problem relates to finding Eulerian paths, for what polynomial solutions are known. However, those solutions, in spite of having a smaller computational cost, still demand a huge computational power in practice, given the big amount of data involved. For example, the representation employed by some assembly tools for a gdB of human genome may reach hundreds of gigabytes. Therefore, it is necessary to apply algorithmic techniques to efficiently manipulate data in internal and external memory. In modern computer architectures, memory is organized in hierarchical layers: cache, RAM, disc, network, etc. As the level grows, the storage capacity is also bigger, as is the access time (latency). That is, the speed of access is smaller. The aim is to keep information limited as much as possible in the highest levels of memory and reduce the need for block exchange between adjacent levels. For that, an approach are cache-oblivious algorithms, that try to reduce the the exchange of blocks between cache and main memory without knowing explicitly the physical parameters of the cache. Another alternative is the use of succinct data structures, that store an amount of data in space close to the minimum information-theoretical. In this work, three representations of the de Bruijn graph were implemented, aiming to assess their performances in terms of cache memory efficiency. The first implementation is based in a traditional traversal algorithm and representation for the de Bruijn graph using adjacency lists and is used as a reference. The second implementation is based in cache-oblivious algorithms originally described for traversal in general graphs. The third implementation is based in a succinct representation of the de Bruijn graph, with optimization for cache memory usage. Those implementations were assessed in terms of number of accesses to cache memory in the execution of two algorithms, namely depth-first search (DFS) and Eulerian tour. Experimental results indicate that traditional and generic cache-oblivious representations show, in this order, the least absolute values in terms of number of cache misses and least times for small amount of data. However, the succinct representation shows a better performance in relative terms, when the proportion between number of cache misses and total number of access to memory is taken into account. This suggests that this representation could reach better performances in case of extreme usage of memory.

Submitted by Fernanda Rodrigues de Lima (fernanda.rlima@ufpe.br) on 2018-08-01T20:49:02Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) TESE Francisco do Nascimento Junior.pdf: 1104753 bytes, checksum: 794ee127f9a27d065eb71104d4849c0e (MD5) / Approved for entry into archive by Alice Araujo (alice.caraujo@ufpe.br) on 2018-08-03T19:38:31Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) TESE Francisco do Nascimento Junior.pdf: 1104753 bytes, checksum: 794ee127f9a27d065eb71104d4849c0e (MD5) / Made available in DSpace on 2018-08-03T19:38:31Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) TESE Francisco do Nascimento Junior.pdf: 1104753 bytes, checksum: 794ee127f9a27d065eb71104d4849c0e (MD5) Previous issue date: 2017-02-17 / CAPES / The importance of structural variants as a source of phenotypic variation has grown in recent years. At the same time, the number of tools that detect structural variations using Next- Generation Sequencing (NGS) has increased considerably with the dramatic drop in the cost of sequencing in last ten years. Then evaluating properly the detected structural variants has been featured prominently due to the uncertainty of such alterations, bringing important implications for researchers and clinicians on scrutinizing thoroughly the human genome. These trends have raised interest about careful procedures for assessing the outcomes from variant calling tools. Here, we characterize the relevant technical details of the detection of structural variants, which can affect the accuracy of detection methods and also we discuss the most important caveats related to the tool evaluation process. This study emphasizes common assumptions, a variety of possible limitations, and valuable insights extracted from the state-of-the-art in CNV (Copy Number Variation) detection tools. Among such points, a frequently mentioned and extremely important is the lack of a gold standard of structural variants, and its impact on the evaluation of existing detection tools. Next, this document describes a biclustering-based methodology to screen a collection of structural variants and provide a set of reliable events, based on a defined equivalence criterion, that is supported by different studies. Finally, we carry out experiments with the proposed methodology using as input data the Database of Genomic Variants (DGV). We found relevant groups of equivalent variants across different studies. In summary, this thesis shows that there is an alternative approach to solving the open problem of the lack of gold standard for evaluating structural variants. / A importância das variantes estruturais como fonte de variação fenotípica tem se proliferado nos últimos anos. Ao mesmo tempo, o número de ferramentas que detectam variações estruturais usando Next-Generation Sequencing (NGS) aumentou consideravelmente com a dramática queda no custo de seqüenciamento nos últimos dez anos. Neste cenário, avaliar corretamente as variantes estruturais detectadas tem recebido destaque proeminente devido à incerteza de tais alterações, trazendo implicações importantes para os pesquisadores e clínicos no exame minucioso do genoma humano. Essas tendências têm impulsionado o interesse em procedimentos criteriosos para avaliar os variantes identificados. Inicialmente, caracterizamos os detalhes técnicos relevantes em torno da detecção de variantes estruturais, os quais podem afetar a precisão. Além disso, apresentamos advertências fundamentais relacionadas ao processo de avaliação de uma ferramenta. Desta forma, este estudo enfatiza questões como suposições comuns à maioria das ferramentas, juntamente com limitações e vantagens extraídas do estadoda- arte em ferramentas de detecção de variantes estruturais. Entre esses pontos, há uma muito questão bastante citada que é a falta de um gold standard de variantes estruturais, e como sua ausência impacta na avaliação das ferramentas de detecção existentes. Em seguida, este documento descreve uma metodologia baseada em biclustering para pesquisar uma coleção de variantes estruturais e fornecer um conjunto de eventos confiáveis, com base em um critério de equivalência definido e apoiado por diferentes estudos. Finalmente, realizamos experimentos com essa metodologia usando o Database of Genomic Variants (DGV) como dados de entrada e encontramos grupos relevantes de variantes equivalentes em diferentes estudos. Desta forma, esta tese mostra que existe uma abordagem alternativa para o problema em aberto da falta de gold standard para avaliar variantes estruturais.

Submitted by Pedro Barros (pedro.silvabarros@ufpe.br) on 2018-09-10T21:21:56Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) DISSERTAÇÃO Fernando Cezar Sebastião Silva Júnior.pdf: 1756808 bytes, checksum: b289bb06ecff8d7fced8a0598a5d9354 (MD5) / Approved for entry into archive by Alice Araujo (alice.caraujo@ufpe.br) on 2018-09-17T18:14:04Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) DISSERTAÇÃO Fernando Cezar Sebastião Silva Júnior.pdf: 1756808 bytes, checksum: b289bb06ecff8d7fced8a0598a5d9354 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-09-17T18:14:04Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) DISSERTAÇÃO Fernando Cezar Sebastião Silva Júnior.pdf: 1756808 bytes, checksum: b289bb06ecff8d7fced8a0598a5d9354 (MD5) Previous issue date: 2015-04-15 / CNPq / O gênero Gymnopilus foi descrito por P. Karsten (1980), posteriormente foi incluído na família Strophariaceae por suas espécies serem lignícolas e por apresentar estirilpironas, mais recentemente esse pigmento também foi encontrado em Pholiota P. Kumm em estudos de Biologia molecular. Singer (1986) incluiu este gênero em Cortinariaceae por conta da ornamentação do esporo. As espécies do gênero possuem como características píleos coloridos, himenóforo lamelado e cor marrom–ferrugínea, estipe amarelo, os esporos são ferrugíneo–méleos sob microscópio, com parede dupla e ornamentados, trama da lamela regular e geralmente apresentando queilocistídios. A ‘Lista de Espécies da Flora do Brasil’ cita a ocorrência de apenas 11 espécies do gênero no país. O objetivo deste trabalho é ampliar o conhecimento do gênero Gymnopilus para região Nordeste do Brasil, sua distribuição e riqueza. As coletas foram realizadas em seis áreas da região Nordeste do Brasil. O checklist das espécies encontradas no Brasil foi feito a partir de artigos e livros contendo registros de coleta do gênero. Foi encontrada uma nova espécie para o gênero, Gymnopilus purpureograminicola, em João Pessoa–PB. Novos registros de Gymnopilus sp.1 são apresentados na RPPN Fazenda Almas, e Gymnopilus aff. dilepis na Área de Proteção Ambiental da Serra de Ibiapaba–Ceará e Gymnopilus sp.2 para Recife–PE. O trabalho traz ainda um checklist contendo as 24 espécies do gênero encontradas no Brasil, com breve descrição e estados onde foram coletadas. / The Gymnopilus genus was described by P. Karsten (1980). Which was included in the Strophariaceae family, their species are lignicolous and presents styrylpyrones, more recently this pigment was also found in Pholiota P. Kumm in molecular biology studies. Singer (1986) included this genus under Cortinariaceae due to the spore ornamentation. The Cortinariaceae belonging to the family was later proposed its inclusion in Strophariaceae to present styrylpyrones and proximity to Pholiota in molecular biology studies. The species of the genus have as characteristics colored pileus, lamellar hymenium in rusty-brown and stipe yellow color, the spores are rufous-meleos under microscope, double and ornate wall, plot regular slide and generally presenting cheilocystidia. The 'Flora Species List of Brazil' mentions the occurrence of only 11 species of the genus in the country. The objective of this study is to increase knowledge of Gymnopilus genus to northeastern Brazil, its distribution and wealth. Samples were collected in six areas of the Northeast region of Brazil. The checklist of the species found was made from articles and books containing the genus collection records. A new species have been found for the genus, Gymnopilus purpureograminicola in João Pessoa-PB. New records of Gymnopilus sp.1 are presented in RPPN Fazenda Almas, and Gymnopilus aff. dilepis in the Área de Proteção Ambiental of Serra de Ibiapaba-Ceará and Gymnopilus sp.2 to Recife-PE. The work also contains a checklist incorporate 24 species of the genus found in Brazil, with a brief description and states where they were collected.

Workflows científicos são projetados para realizar experimentos in silico com o intuito de processar e analisar uma grande quantidade de dados usando simulação computacional. Os experimentos são organizados como uma sequência de etapas que caracterizam um fluxo de execução, onde em cada etapa utilizam-se diferentes softwares. Estes softwares não possuem um modelo de representação de dados comum. Por isto, quando um workflow científico é construído com o objetivo de integrar e processar dados, cada etapa precisa analisar a estrutura dos dados, processá-los e preparar os mesmos de acordo com a estrutura necessária para a execução da próxima etapa do workflow. Desta maneira, os workflows científicos usam diferentes algoritmos provenientes das áreas da matemática e da ciência da computação, os quais são capazes de processar, armazenar e transformar os dados utilizados em informação útil para diferentes análises de pesquisadores de biologia. Adicionalmente, a biologia de sistemas é uma subárea da bioinformática que ajuda a compreender as interações observadas entre populações de moléculas, células e organismos resultantes do aumento da complexidade biológica. Assim, nesta tese de doutorado, buscou-se desenvolver workflows científicos utilizando-se ferramentas de bioinformática e biologia de sistemas para comparar processos biológicos através da geração de redes de interação proteínaproteína. Para tanto, o programa Dis2PPI foi gerado por meio de um workflow científico que possibilitou integrar os bancos de dados de doenças monogênicas OMIM (Online Mendelian Inheritance in Man) com o programa de metabuscas STRING (Search Tool for the Retrieval of Interacting Genes/Proteins). O objetivo desta integração foi gerar uma rede de interação proteína-proteína associada com doenças de natureza monogênica. Como prova de conceito, o programa Dis2PPI foi utilizado para a obtenção de redes de interação para as síndromes xeroderma pigmentosa e de Cockayne, duas doenças monogênicas raras e cujos fenótipos estão associados com acúmulos de danos de DNA, câncer, progeria e neurodegeneração. Uma vez geradas, estas redes foram avaliadas com o uso ferramentas de biologia de sistemas para análise de ontologia gênica e de centralidade no programa Cytoscape. Da mesma forma, o programa Net2Homology foi gerado através de um desenho de um workflow científico que possibilitasse integrar o resultado de um alinhamento de sequências de proteínas, usando o programa NCBI PSI-BLAST, com o programa de metabuscas STRING. Neste sentido, o programa Net2Homology possibilitou recuperar duas redes de interação proteína-proteína associada a dois organismos diferentes. Este mesmo programa foi utilizado para a obtenção de redes de interação para a doença xeroderma pigmentosa e para a enzima ciclo-oxigenase-1 cruzando as informações dos organismos Homo sapiens e Mus musculus. As redes de interação obtidas foram comparadas visando obter os processos biológicos evolutivamente conservados. / Scientific workflows can be used to design in silico experiments to process and analyse a great amount of data using computational simulation. In this sense, all in silico experiments are organized as a sequence of steps that characterize an execution flow, where each steps employ different softwares. It is important to note that these softwares do not employ a common structure or model to represent data. Thus, taking into account the diversity of softwares and data representation, a scientific workflow should be built to integrate and process data, where each step must be able to analyse the data structure, to process these data and finally generate a new data structure that provide the requirements needed to execute the next step of the workflow. It is important to note that scientific workflows use mathematics and computer sciences methods capable to process, storage, and transform these data into useful information. In addition, a subarea of Bioinformatics termed Systems biology helps to understand the interactions observed between populations of molecules, cells and organisms as the result of the increase of biological complexity. Thus, the purpose of this work was to develop scientific workflows using bioinformatics and system biology softwares with the purpose to compare different biological processes from the generation of proteinprotein interaction (PPI) networks. In this sense, the Dis2PPI software was design as a scientific workflow to integrate OMIM (Online Mendelian Inheritance in Man) database with metasearch program STRING (Search Tool for the Retrieval of Interacting Genes/Proteins) in order to retrieve protein-protein interaction networks associated to monogenic diseases. The Dis2PPI was used to generate PPI networks for xeroderma pigmentosum and cockayne syndromes, two rare monogenic diseases associated with DNA damage, cancer, progeria, and neurodegeneration. The PPI networks generated were analyzed with Cytoscape program and specific plugins that evaluate gene ontologies and centrality analysis. By its turn, Net2Homology program was designed as a scientific workflow to integrate NCBI PSI-BLAST sequence alignments with STRING metasearch program to recovery PPI networks associate with two different species. In this sense, Net2Homology was used to obtain PPI network for xeroderma pigmentosum disease and cyclooxigenase-1 enzyme by crossing Homo sapiens and Mus musculus information. A comparison between these networks was realized to verify the major evolutively conserved biological process.

Made available in DSpace on 2018-08-24T22:51:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_8072_Tese_Ruschi_Alyne Gonçalves.pdf: 2455092 bytes, checksum: 5f9253c55a17e604559a91b68074657f (MD5) Previous issue date: 2018-09-13 / Neste estudo, abordo aspectos da obra do cientista Augusto Ruschi (1915-1986), relacionados aos conhecimentos sobre o mundo natural e às estratégias sociopolíticas para sua conservação. A partir do ingresso, em 1939, nos quadros do Museu Nacional do Rio de Janeiro e da fundação, em 1949, do Museu de Biologia Prof. Mello Leitão, no Espírito Santo, Ruschi atuou em redes político-científicas tecidas na interseção entre cálculo profissional, interesses políticos e demandas socioeconômicas, as quais viabilizaram pesquisas e intervenções públicas que contribuíram para o processo de institucionalização das ciências biológicas no Brasil, especialmente no tocante à conservação da natureza. Com base na crítica à concepção padrão de Ciência, feita pelos chamados estudos sociais das ciências, analiso boletins científicos e correspondências trocadas entre Ruschi e diferentes personalidades, a fim de compreender um fazer científico, localmente contextualizado, que buscou integrar o colecionismo da história natural com práticas experimentais de laboratório, bem como articular atores sociais tão heterogêneos quanto madeireiros e indígenas, conservacionistas e empresários, jornalistas, generais etc. Exploro duas abordagens teórico-metodológicas diferentes: a de Pierre Bourdieu, para compreender a estruturação do campo científico da biologia e do conservacionismo no Brasil, e a de Bruno Latour, para analisar controvérsias científicas envolvidas no processo de construção de conteúdos e métodos de pesquisa caros àquele campo, como a questão do reflorestamento e da valorização dos conhecimentos indígenas. Defendo que a disciplina da Conservação da Natureza, tal como pensada e exercitada por Ruschi, caracterizou-se por uma visão ampla das ciências, a qual envolvia experimentação, observação, colecionamento e classificação da flora e fauna, mas também sociologia, história e política a prática científica sendo concebida como instrumento para garantir a proteção do mínimo necessário de natureza, em benefício das gerações presentes e futuras. Concluo que Augusto Ruschi assumiu a ciência como uma prática social ligada às demandas de seu tempo, um saber-fazer que se constitui na conexão com outros saberes, em detrimento da tendência à compartimentalização da vida.