[pt] O presente trabalho analisa, através de simulação, o desempenho de códigos em treliça em canais telefônicos. Os esquemas simulados correspondem a modulação com constelação multi-dimensionais codificadas, otimizadas de forma integrada utilizando a regra de mapeamento por particionamento de conjuntos. Uma técnica iterativa, eficiente, para obtenção de estrutura do codificador/modulador proposta por Wei [13], é examinada. O desempenho de um código com constelação bidimensional recomendado pelo CCITT é comparado com o desempenho de um código quadridimensional obtido com o método de Wei. / [en] A computer simulation analysis of the performance of trellis codes on telephone channel is done in this thesis. The simulated schemmes use coded modulations with multi- dimensional signal sets jointly optimized under the rule of mapping by set partitioning. An efficient iterative technique to obtain the structure of the encoder/modulator proposed by Wei [13] is examined. The performance of the CCITT recommended code with bidimensional constelation is compared to the performance of a four-dimensional code obtained with the Wei method.

Os Wireless sensor networks (WSNs) evoluíram a partir da idéia de que sensores sem fio podem ser utilizados para coletar informações de ambientes nas mais diversas situações. Os primeiros trabalhos sobre WSNs foram desenvolvidos pelo Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA)1, com o conceito de Smart Dust baseados em microelectromechanical systems (MEMS), dispositivos com capacidades de detectar luminosidade, temperatura, vibração, magnetismo ou elementos químicos, com processamento embarcado e capaz de transmitir dados via wireless. Atualmente tecnologias emergentes têm aproveitado a possibilidade de comunicação com a World Wide Web para ampliar o rol de aplicações desta tecnologia, dentre elas a Internet das Coisas (Internet of Things) IoT. Esta pesquisa estuda a implementação de um novo algoritmo e protocolo que possibilita o encaminhamento dos dados coletados nos microsensores em cenários de redes ad hoc com os sensores distribuídos aleatoriamente, em uma área adversa. Apesar de terem sido desenvolvidos vários dispositivos de hardware pela comunidade de pesquisa sobre WSN, existe um esforço liderado pela Internet Engineering Task Force (IETF)2, na implementação e padronização de protocolos que atendam a estes mecanismos, com limitações de recursos em energia e processamento. Este trabalho propõe a implementação de novos algoritmos de encaminhamento de pacotes utilizando o conceito de códigos convolucionais. Os resultados obtidos por meio de extensivas simulações mostram ganhos em termos da redução de latência e do consumo de energia em relação ao protocolo AODV. A complexidade de implementação é extremamente baixa e compatível com os poucos recursos de hardware dos elementos que usualmente compõem uma rede de sensores sem fio (WSN). Na seção de trabalhos futuros é indicado um extenso conjunto de aplicações em que os conceitos desenvolvidos podem ser aplicados. / Wireless sensor networks (WSNs) have evolved from the idea that small wireless sensors can be used to collect information from the physical environment in a large number of situations. Early work in WSNs were developed by Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA)1, so called Smart Dust, based on microelectromechanical systems (MEMS), devices able to detect light, temperature, vibration, magnetism or chemicals, with embedded processing and capable of transmitting wireless data. Currently emerging technologies have taken advantage of the possibility of communication with the World Wide Web to expand to all applications of this technology, among them the Internet of Things IoT. This research, studies to implement a new algorithm and protocol that allows routing of data collected in micro sensors in ad hoc networks scenarios with randomly distributed sensors in adverse areas. Although they were developed several hardware devices by the research community on WSN, there is an effort led by Internet Engineering Task Force (IETF)2, in the implementation and standardization of protocols that meet these mechanisms, with limited energy and processing resources. This work proposes the implementation of new packets forwarding algorithms using the concept of convolutional codes. The results obtained by means of extensive simulations show gains in terms of latency and energy consumption reduction compared to the AODV protocol. The implementation complexity is extremely low and compatible with the few hardware resources usually available in the elements of a wireless sensor network (WSN). In the future works section a large set of applications for which the developed concepts can be applied is indicated.

Os Wireless sensor networks (WSNs) evoluíram a partir da idéia de que sensores sem fio podem ser utilizados para coletar informações de ambientes nas mais diversas situações. Os primeiros trabalhos sobre WSNs foram desenvolvidos pelo Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA)1, com o conceito de Smart Dust baseados em microelectromechanical systems (MEMS), dispositivos com capacidades de detectar luminosidade, temperatura, vibração, magnetismo ou elementos químicos, com processamento embarcado e capaz de transmitir dados via wireless. Atualmente tecnologias emergentes têm aproveitado a possibilidade de comunicação com a World Wide Web para ampliar o rol de aplicações desta tecnologia, dentre elas a Internet das Coisas (Internet of Things) IoT. Esta pesquisa estuda a implementação de um novo algoritmo e protocolo que possibilita o encaminhamento dos dados coletados nos microsensores em cenários de redes ad hoc com os sensores distribuídos aleatoriamente, em uma área adversa. Apesar de terem sido desenvolvidos vários dispositivos de hardware pela comunidade de pesquisa sobre WSN, existe um esforço liderado pela Internet Engineering Task Force (IETF)2, na implementação e padronização de protocolos que atendam a estes mecanismos, com limitações de recursos em energia e processamento. Este trabalho propõe a implementação de novos algoritmos de encaminhamento de pacotes utilizando o conceito de códigos convolucionais. Os resultados obtidos por meio de extensivas simulações mostram ganhos em termos da redução de latência e do consumo de energia em relação ao protocolo AODV. A complexidade de implementação é extremamente baixa e compatível com os poucos recursos de hardware dos elementos que usualmente compõem uma rede de sensores sem fio (WSN). Na seção de trabalhos futuros é indicado um extenso conjunto de aplicações em que os conceitos desenvolvidos podem ser aplicados. / Wireless sensor networks (WSNs) have evolved from the idea that small wireless sensors can be used to collect information from the physical environment in a large number of situations. Early work in WSNs were developed by Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA)1, so called Smart Dust, based on microelectromechanical systems (MEMS), devices able to detect light, temperature, vibration, magnetism or chemicals, with embedded processing and capable of transmitting wireless data. Currently emerging technologies have taken advantage of the possibility of communication with the World Wide Web to expand to all applications of this technology, among them the Internet of Things IoT. This research, studies to implement a new algorithm and protocol that allows routing of data collected in micro sensors in ad hoc networks scenarios with randomly distributed sensors in adverse areas. Although they were developed several hardware devices by the research community on WSN, there is an effort led by Internet Engineering Task Force (IETF)2, in the implementation and standardization of protocols that meet these mechanisms, with limited energy and processing resources. This work proposes the implementation of new packets forwarding algorithms using the concept of convolutional codes. The results obtained by means of extensive simulations show gains in terms of latency and energy consumption reduction compared to the AODV protocol. The implementation complexity is extremely low and compatible with the few hardware resources usually available in the elements of a wireless sensor network (WSN). In the future works section a large set of applications for which the developed concepts can be applied is indicated.

Os genes micro-exons (MEGs) foram recentemente identificados no genoma do Schistosoma mansoni, verme responsável pela esquistossomose, doença que afeta mais de 262 milhões de pessoas em mais de 78 países. Devido à capacidade de produção de proteínas variantes pelo splicing alternativo de MEGs, expressão preferencial em estágios do ciclo de vida em contato com o hospedeiro definitivo e a verificação de que várias proteínas codificadas por estes genes são secretadas para o meio externo ao parasito, acredita-se que estas proteínas possuam um papel importante na interação parasito-hospedeiro. O objetivo deste trabalho foi estudar e caracterizar a estrutura e dinâmica conformacional das proteínas codificadas por MEG-11 e MEG-14 e verificar a interação da proteína MEG-14 com proteínas humanas. A análise das proteínas MEG-11 e MEG-14 produzidas em sistema recombinante com a técnica de dicroísmo circular (CD) demonstrou que ambas as proteínas apresentavam estruturas secundárias majoritariamente desordenadas quando em solução aquosa. Entretanto, foi verificado que a presença de TFE, a desidratação das proteínas e o aumento de temperatura favoreciam o surgimento de estruturas ordenadas nestas proteínas. Um ganho de estrutura secundária também foi observado para a proteína MEG-14 na presença de vesículas de fosfolipídios e micelas de detergente carregadas negativamente. Estes resultados suportam a identificação destas proteínas como clássicas proteínas intrinsicamente desordenadas (IDPs) e abre a possibilidade de sua interação com diferentes parceiros e fatores a serem relacionados com os papéis multifuncionais e estados dentro do hospedeiro. Resultados prévios de experimentos de duplo-hibrido do nosso grupo apontavam uma possível interação de MEG-14 com a proteína humana S100A9. Através da técnica de pulldown foi possível confirmar uma interação dependente da presença de cálcio entre estas duas proteínas. Análises adicionais da interação MEG-14/S100A9 com as técnicas de ITC e SPR permitiram calcular a constante de dissociação entre as proteínas em aproximadamente 2 μM. Finalmente, experimentos ex vivo permitindo a ingestão da proteína S100A9 acoplada a uma molécula fluorescente pelo S. mansoni resultaram na acumulação da proteína na glândula do esôfago, local onde já foi localizada a proteína MEG-14 em S. japonicum, sugerindo que a interação observada nos experimentos in vitro está ocorrendo com a proteína MEG-14 nativa. / The micro-exon genes (MEGs) were recently identified in Schistosoma mansoni’s genome, worm responsible for schistosomiasis, a disease that affects more than 262 million people in more than 78 countries. Due to the capacity of variant protein production by alternative splicing of MEGs, preferential expression in certain life stages in contact with the definitive host, and the confirmation that many proteins coded by these genes are secreted to the external environment, It’s believed that these proteins have an important role in parasite-host relationship. The objective of this work was to study and characterize the structure and conformational dynamics of proteins coded by MEG-11 and MEG-14 and verify the interaction of Meg-14 protein with human proteins. The analysis of MEG-11 and MEG-14 proteins produced in recombinant system with circular dichroism (CD) shows that both proteins present secondary structures mostly disordered in aqueous solution. However, It was found that in presence of TFE, the dehydration of proteins and the increasing of temperature favor the surging of ordered structures. An increase of secondary structure was observed too for MEG-14 protein in presence of phospholipid vesicles and negative charged detergent micelles. These results support the identification of these proteins as classical intrinsically disordered proteins (IDPs) and opens the possibility of its interaction with different partners and factors related with the multifunctional roles and states in the host. Previous results of double-hybrid experiments pointed a possible interaction between MEG-14 and the human protein S100A9. By pulldown technique was possible confirm an calcium dependent interaction between these proteins. Additional analysis of MEG-14/S100A9 interaction with ITC and SPR experiments were able to calculate the dissociation constant between proteins equals to 2 μM. Finally, ex vivo experiments permit the ingestion of S100A9 coupled to a fluorescent molecule by S. mansoni, resulting in the accumulation of protein in the esophageal gland, where was localized the MEG-14 in S. japonicum, suggesting that the interaction observed in the in vitro experiments are occurring with the native MEG-14.

Os genes micro-exons (MEGs) foram recentemente identificados no genoma do Schistosoma mansoni, verme responsável pela esquistossomose, doença que afeta mais de 262 milhões de pessoas em mais de 78 países. Devido à capacidade de produção de proteínas variantes pelo splicing alternativo de MEGs, expressão preferencial em estágios do ciclo de vida em contato com o hospedeiro definitivo e a verificação de que várias proteínas codificadas por estes genes são secretadas para o meio externo ao parasito, acredita-se que estas proteínas possuam um papel importante na interação parasito-hospedeiro. O objetivo deste trabalho foi estudar e caracterizar a estrutura e dinâmica conformacional das proteínas codificadas por MEG-11 e MEG-14 e verificar a interação da proteína MEG-14 com proteínas humanas. A análise das proteínas MEG-11 e MEG-14 produzidas em sistema recombinante com a técnica de dicroísmo circular (CD) demonstrou que ambas as proteínas apresentavam estruturas secundárias majoritariamente desordenadas quando em solução aquosa. Entretanto, foi verificado que a presença de TFE, a desidratação das proteínas e o aumento de temperatura favoreciam o surgimento de estruturas ordenadas nestas proteínas. Um ganho de estrutura secundária também foi observado para a proteína MEG-14 na presença de vesículas de fosfolipídios e micelas de detergente carregadas negativamente. Estes resultados suportam a identificação destas proteínas como clássicas proteínas intrinsicamente desordenadas (IDPs) e abre a possibilidade de sua interação com diferentes parceiros e fatores a serem relacionados com os papéis multifuncionais e estados dentro do hospedeiro. Resultados prévios de experimentos de duplo-hibrido do nosso grupo apontavam uma possível interação de MEG-14 com a proteína humana S100A9. Através da técnica de pulldown foi possível confirmar uma interação dependente da presença de cálcio entre estas duas proteínas. Análises adicionais da interação MEG-14/S100A9 com as técnicas de ITC e SPR permitiram calcular a constante de dissociação entre as proteínas em aproximadamente 2 μM. Finalmente, experimentos ex vivo permitindo a ingestão da proteína S100A9 acoplada a uma molécula fluorescente pelo S. mansoni resultaram na acumulação da proteína na glândula do esôfago, local onde já foi localizada a proteína MEG-14 em S. japonicum, sugerindo que a interação observada nos experimentos in vitro está ocorrendo com a proteína MEG-14 nativa. / The micro-exon genes (MEGs) were recently identified in Schistosoma mansoni’s genome, worm responsible for schistosomiasis, a disease that affects more than 262 million people in more than 78 countries. Due to the capacity of variant protein production by alternative splicing of MEGs, preferential expression in certain life stages in contact with the definitive host, and the confirmation that many proteins coded by these genes are secreted to the external environment, It’s believed that these proteins have an important role in parasite-host relationship. The objective of this work was to study and characterize the structure and conformational dynamics of proteins coded by MEG-11 and MEG-14 and verify the interaction of Meg-14 protein with human proteins. The analysis of MEG-11 and MEG-14 proteins produced in recombinant system with circular dichroism (CD) shows that both proteins present secondary structures mostly disordered in aqueous solution. However, It was found that in presence of TFE, the dehydration of proteins and the increasing of temperature favor the surging of ordered structures. An increase of secondary structure was observed too for MEG-14 protein in presence of phospholipid vesicles and negative charged detergent micelles. These results support the identification of these proteins as classical intrinsically disordered proteins (IDPs) and opens the possibility of its interaction with different partners and factors related with the multifunctional roles and states in the host. Previous results of double-hybrid experiments pointed a possible interaction between MEG-14 and the human protein S100A9. By pulldown technique was possible confirm an calcium dependent interaction between these proteins. Additional analysis of MEG-14/S100A9 interaction with ITC and SPR experiments were able to calculate the dissociation constant between proteins equals to 2 μM. Finally, ex vivo experiments permit the ingestion of S100A9 coupled to a fluorescent molecule by S. mansoni, resulting in the accumulation of protein in the esophageal gland, where was localized the MEG-14 in S. japonicum, suggesting that the interaction observed in the in vitro experiments are occurring with the native MEG-14.