Submitted by Gizele Lima (gizele.lima@inpa.gov.br) on 2018-03-19T18:24:18Z No. of bitstreams: 2 Dissertação_versão_final_corrigida_Marcele_Valle.pdf: 2069367 bytes, checksum: 5e2b8c3a61833f551df4facdcb315719 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2018-03-19T18:24:18Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação_versão_final_corrigida_Marcele_Valle.pdf: 2069367 bytes, checksum: 5e2b8c3a61833f551df4facdcb315719 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2017-07-14 / Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq / Information on habitat use and population density are essential to understand the population dynamics of a specie. They are also important for guiding conservation and management measures. In the Amazon, due to its proximity to human populations, river dolphins are considered endangered species. However, according to the IUCN, there is limited amount of information on threats, ecology, estimates and population trends for the Amazon river and Tucuxi dolphins. In order to fill this gap, the present study investigated the population density and distribution of these dolphins in the lower Negro River, verifying the existence of preference for habitats and areas of higher density. The study was carried out in the lower Negro river region, comprising the municipalities of Novo Airão and Manaus. Two visual surveys were carried out in 2016: one in the flood period (April) and another in the lowing (October) period. Two vessels were used: a regional boat with length of 16m with two floors and a small boat with 15hp engine. For counting, two survey methodologies were used: 200m strip transects in river margins and linear transects, using distance sampling, in the center of the river. In the flood period (April), there were 298 sightings, with 195 boto dolphins and 333 tucuxis, with a general encounter rate of 0.91 individual/km, being 0.34 botos/km and 0.57 tucuxi/km. In the lowing period (October), 276 sightings were made, with 195 botos and 244 tucuxis, with a general encounter rate of 1.08 individuals/km, with 0.48 boto/km and 0.60 tucuxi/km. During the flood, the stratum "lake" had a higher density of botos (D = 2.4 ind/km 2) and lower density of tucuxis (D = 1.0 ind/km 2). In the lowing period, the "paranã" stratum showed higher density of both botos (D = 2.3 ind/km 2) and tucuxis (D = 2.6 ind/km 2). The uneven distribution of a species, observed along an area, is probably the result of an uneven distribution of resources, driven by topographic variation or habitat fragmentation. Despite the high diversity of fish, the Negro River presents some factors that limit the abundance of existing species, such as low levels of nutrients (oligotrophy), caused by the flood pulse and low productivity of animal and plant biomass. In addition, estimates of densities are hampered by the discrete behavior of dolphins and their high mobility. This study is the first attempt to estimate the population of botos and tucuxis in the lower Negro River. We expect that the results could serve as a basis for future research and effective conservation measures. / Informações sobre uso de habitat e densidade populacional são essenciais para conhecimento da dinâmica populacional de espécies. Além disso, são importantes para guiar medidas de conservação e manejo. Na Amazônia, devido à proximidade com populações humanas, os golfinhos de rio são considerados como espécies ameaçadas. Porém, de acordo com a IUCN, é limitada a quantidade de informações sobre ameaças sofridas, ecologia, estimativas e tendências populacionais para os botos-vermelho e tucuxis. Com objetivo de preencher esta lacuna, o presente estudo determinou a densidade populacional e a distribuição desses golfinhos no baixo rio Negro, verificando a existência de preferência por habitats e áreas de maior densidade. O estudo foi realizado na região do baixo rio Negro, compreendida entres os municípios de Novo Airão e Manaus. Duas expedições de campo foram realizadas em 2016: uma no período de enchente (abril) e outra no período de vazante (outubro) do rio. Duas embarcações foram utilizadas: barco regional de 16m de comprimento com dois andares e lancha pequena com motor de 15hp. Para a contagem, houve a combinação de duas metodologias de levantamento: transectos de banda de 200m nas margens e transectos lineares, com o uso de amostragem de distância, no centro do rio. No período de enchente (abril), houve 298 avistagens, com 195 botos-vermelhos e 333 tucuxis, e taxa de encontro geral de 0,91 indivíduo/km, sendo 0,34 boto-vermelho/km e 0,57 tucuxi/km. No período de vazante (outubro), foram feitas 276 avistagens, com 195 botos-vermelhos e 244 tucuxis, e taxa de encontro geral de 1,08 indivíduos/km, sendo 0,48 boto-vermelho/km e 0,60 tucuxi/km. Durante a enchente, o estrato “lago” teve maior densidade de botos-vermelhos (D = 2,4 ind/km 2) e menor densidade de tucuxis (D = 1,0 ind/km 2). Na vazante, o estrato “paranã” apresentou maior densidade de botos-vermelhos (D = 2,3 ind/km 2) e tucuxis (D = 2,6 ind/km 2). A distribuição desigual de uma espécie, observada ao longo de uma área, é provavelmente resultado de uma distribuição desigual dos recursos, orientada por variação topográfica ou fragmentação do habitat. Apesar da alta diversidade de peixes, o rio Negro apresenta alguns fatores que limitam a abundância das espécies existentes, como níveis baixos de nutrientes (oligotrofia), desgaste provocado pelo pulso de inundação e baixa produtividade de biomassa animal e vegetal. Além disso, as estimativas de densidades são dificultadas pelo comportamento discreto dos golfinhos e sua alta mobilidade. Esse estudo é a primeira tentativa de estimativa populacional de botovermelho e tucuxi no baixo rio Negro. Espera-se que os resultados encontrados possam servir de base para futuras pesquisas e medidas efetivas de conservação.

Dissertação (Mestrado em Engenharia Mecânica) - Centro Universitário da FEI, São Bernardo do Campo, 2015

Proteínas citolíticas são produzidas por uma grande diversidade de organismos, dentre os quais destacam-se os cnidários. Estes organismos podem produzir uma série de toxinas que auxiliam na sua sobrevivência, liberadas por nematocistos. A maioria dos cnidários são considerados tóxicos, e mais de 32 espécies de anêmonas já foram relatadas como fonte de proteínas e peptídeos citolíticos letais. Dentre essas proteínas, o grupo mais amplo é formado pelas citolisinas conhecidas como actinoporinas, proteínas formadoras de poro em membranas que possuem potente atividade hemolítica. As bases estruturais para essa atividade mostram-se dependentes do correto enovelamento protéico, principalmente em regiões específicas que, portanto, apresentam importância funcional: o segmento N-terminal, a região rica em resíduos de triptofano e o sítio de ligação à fosfocolina. Diferentes condições em solução são capazes de influenciar a capacidade das actinoporinas de formar poro em modelos de membrana e na superficie de hemácias. Contudo, embora dados de ressonância magnética nuclear (RMN) e cristalografia tenham sido relatados para esta família de proteínas, dados estruturais e conformacionais adicionais se fazem necessários para a compreenção das razões moleculares desta atividade e, por conseguinte, para sua posterior exploração biotecnológica e terapêutica. Neste contexto, o presente trabalho tem por objetivo caracterizar a influência de diferentes fatores físico-químicos sobre o enovelamento das duas actinoporinas mais estudadas, esticolisina II (StnII) e equinatoxina II (EqtxII), empregando para tal simulações de dinâmica molecular (DM). Os resultados obtidos oferecem um melhor entendimento do efeito de altas concentrações de ureia sobre a perda de atividade hemolítica da StnII, assim como fornecem possíveis evidências para a influência de soluções ácidas sobre o enovelamento da hélice C-terminal (parte do sítio de ligação à fosfocolina). Considerando o papel dessa região no reconhecimento de fosfolipídeos de membrana, as transições conformacionais observadas podem estar relacionadas às ações biológicas desta classe de toxinas. / Cytolytic toxins are produced by many organisms, mainly including the cnidarians. These organisms are able to produce a variety of toxins that are important for their survival, delivered by nematocysts. The majority of cnidarians are considered toxic organisms and more than 32 species of sea anemones have been already reported to produce lethal cytolytic peptides and proteins. Among these toxic polypeptides, the most numerous are the cytolysins, collectively called actinoporins, potent pore-forming proteins that present hemolytic activity. The structural basis for such activity was related to their correct folding, mainly around specific regions that, however, present functional importance: the proteins N-terminal segment, a region rich in tryptophan residues and the phosphocholine-binding-site. Different solution conditions influence the pore formation capacity of the actinoporins in model lipid membranes and on the surface of red blood cells. In this way, althought nuclear magnetic resonance (NMR) spectroscopy and X-ray crystallography data had been reported to this protein family, additional structural and conformational information might be necessary to understand the molecular reasons for such activity and also to improve their biotecnological and terapeutical exploration. In this context, the current work intends to characterize the influence of different physical-chemical factors in the folding of the two most studied actinoporins, Sticholysin II (StnII) and Equinatoxin II (EqtxII), applying to this molecular dynamics (MD). The obtained results provide a better understanding for the lack of StnII hemolytic activity when it is submitted to a high urea concentration, as well as possible evidences of the influence of acid solutions in the folding of the C-terminal helix (present at the phosphocholine-binding-site). Considering the role of this region in the recognition of membrane phospholipids, the observed conformational transitions may be related with the biological action of this class of toxins.

A pirólise de materiais tem sido usada para a produção de produtos de maior interesse, em busca de novas aplicações ou melhores propriedades que seu antecessor. Por exemplo, o tratamento térmico aplicado ao óxido de grafite é usado para a produção de óxido de grafeno reduzido, que apresenta propriedades e estrutura semelhantes ao grafeno, sendo este processo uma alternativa para sua produção em larga escala, com potencial aplicação em uma nova geração de dispositivos eletrônicos e nanocompósitos. Neste trabalho, simulações de dinâmica molecular reativa com o potencial reaxFF foram conduzidas para observar em nível atômico as mudanças estruturais e eventos reativos durante este processo, permitindo a identificação dos mecanismos principais envolvidos e um maior entendimento da dependência das condições de temperatura (de 800 a 3000 K) e pressão (ambiente, 2,5 e 7,7 GPa) usadas com as características do produtos formados. Para uma lâmina de óxido de grafeno isolada e para uma estrutura de óxido de grafite, buscou-se entender o efeito da temperatura e pressão aplicada na qualidade dos produtos formados, que vão desde folhas de óxido de grafeno reduzido até nanocristais de grafite, conforme observado em experimentos. As simulações mostram que o tratamento térmico causou uma conversão de seus grupos orgânicos iniciais (hidroxila/epóxi para carbonila/éter), liberação de moléculas gasosas (H2O, CO2 e H2), criação de defeitos e/ou reconstrução da estrutura grafítica. As reações são intensificadas com aumento da temperatura, e observa-se a presença de grupos oxigenados na estrutura resultante mesmo em altas temperaturas (3000 K). Em pressão ambiente os gases gerados causam a exfoliação das folhas e os grupos remanescentes causam defeitos isolados por toda a estrutura. Porém, em alta pressão (7,7 GPa) estas mantêm-se próximas, inibindo a formação de gases e aumentando a difusão dos grupos orgânicos pela superfície, que levam a formação de rasgos pela estrutura, dividindo as folhas em domínios menores, com grupos funcionais em sua borda e uma região interna praticamente livre de defeitos. Estas observações estão em concordância com experimentos em condições de processamento similares, sendo que uma análise qualitativa e quantitativa detalhada permitiu entender melhor o processo de pirólise. / Pyrolysis can be used toward the conversion of conventional materials into new ones, aiming at an improvement of their properties, making them suitable for specific practical applications. For example, thermal annealing of graphite oxide (GO) can be used for the production of reduced graphene oxide sheets, which exhibit a structure and properties similar to graphene, and it is considered an interesting alternative to large-scale production. In this dissertation, reactive molecular dynamics simulations using the ReaxFF potential were carried out to study the thermal annealing of GO under high pressure. More specifically, to analyze the corresponding structural changes and reactive events at the atomic level, allowing the identification of the main mechanisms responsible for the transformations and a better understanding of the effect of applied temperature (from 800 to 3000 K) and pressure (ambient, 2.5 and 7.7 GPa) on the structural and morphological features of the formed products More specifically, we sought to understand the effect of temperature and pressure applied on graphite oxide on the quality of the formed products, which ranges from defected reduced graphene oxide sheets to graphite nanocrystals, as observed in experimental studies. The simulations show that thermal annealing caused an interconversion of its initial organic groups (hydroxyl/epoxy to carbonyl/ether), release of gaseous molecules (H2O, CO2 and H2), creation of defects and/or reconstruction of the graphitic structure. The reactions are intensified with increase of temperature, and the presence of oxygenated groups in the processed material is observed even at high temperatures. At ambient pressure, the generated gases cause the partial exfoliation of the sheets and the remaining groups appear as isolated defects throughout the structure. However, at the highest pressure (7.7 GPa) the layers become closer, inhibiting the formation of gases and increasing the surface diffusion of the organic groups, which lead to the tearing of the structure, dividing the sheet into smaller domains with functional groups on their edge, and an internal region free of defects. These observations are in agreement with the experiments in same processing conditions, and the detailed qualitative and quantitative analyses brought by the simulations allow a better understanding of the pyrolysis process.

Dissertação apresentada para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Electrotécnica e de Computadores, na Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto, sob a orientação do Prof. Doutor Fernando Lobo Pereira

Estágio realizado na Fluidinova-Engenharia de Fluidos e orientado pelo Eng.º Renato Gomes de Sousa / Tese de mestrado integrado. Engenharia Química. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2008

Orientador: Adilson Fransozo / Resumo: O camarão barba ruça Artemesia longinaris é um importante integrante da cadeia trófica marinha, porém o aumento da frota pesqueira e a consequente diminuição dos estoques de camarões considerados mais rentáveis comercialmente ocasionaram uma expansão na exploração de A. longinaris. Este camarão possui distribuição restrita ao Atlântico Ocidental, do Rio de Janeiro (Brasil) até a Argentina, podendo ser capturado a partir de águas rasas até 30 metros. O presente estudo tem como objetivo identificar a influência dos fatores ambientais na distribuição e os aspectos da biologia do camarão barba-ruça Artemesia longinaris , comparando com os resultados obtidos em um intervalo de 20 anos na enseada de Ubatuba. As coletas estão sendo realizadas mensalmente em 5 transectos, com o auxílio de um barco de pesca comercial, equipado com duas redes de arrasto do tipo "double-rig" (mexicana), cujas distancias entre-nós na panagem e no saco da rede são de, respectivamente, 12 e 10mm. Após cada arrasto os animais são acondicionados em caixas térmicas para posteriormente serem identificados, contados, medidos e classificados quanto ao estágio de desenvolvimento das gônadas, em laboratório. Em cada transecto, amostras de água estão sendo coletadas para mensurar a temperatura de fundo, temperatura de superfície, salinidade de fundo e de sedimento para verificar teor de matéria orgânica e phi. Os dados serão analisados para definir padrões de distribuição espaço-temporais, influências de fatores am... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Mestre

Neste trabalho, modelos que descrevem o transporte de sedimentos finos devido às ondas aquáticas de superfície foram estudados. Soluções numéricas da equação de transporte bidimensional que descreve a evolução da concentração de sedimentos suspensos em um fundo erodível foram obtidas, para alguns casos particulares. Quando as ondas aquáticas propagam sobre uma camada de lama fluida viscoelástico, a equação do transporte é modificada. Este modelo foi investigado e resultados numéricos foram apresentados. Uma nova equação de transporte de sedimentos foi deduzida supondo-se que os parâmetros viscoelástico dependem fortemente da frequência da onda aquática. Usando estas hipóteses, uma expressão acurada de ordem superior para a dissipação de energia de ondas foi obtida. / In this work, models that describe the transport of fine sediments by aquatic surface waves have been studied. Numerical solutions of the bidimensional transport equation that describes the evolution of the concentration of suspended sediments in an erodible bed have been obtained for some particular cases. When the aquatic waves propagate over a viscoelastic mud layer, the transport equation is modified. This model was investigated and numerical results were presented. A newequation for transport of sediments was deduced assuming that the viscoelastic parameters depends strongly on the frequency of the aquatic wave. Using these hypotheses, an accurate expression of higher order for the wave energy dissipation has been obtained.

A trombina é uma serino protease da família das quimotripsinas envolvida na digestão e processos degradativos que possui um importante papel na ativação dos fatores da coagulação e nas vias fibrinolíticas apresentando-se, portanto, como um potencial alvo para o desenvolvimento de novos agentes anticoagulantes. Uma estratégia moderna empregada na busca por tais compostos envolve a elucidação dos aspectos estruturais e dinâmicos associados ao reconhecimento molecular entre enzima e seus moduladores sejam por estratégias ditas experimentais quanto computacionais. Sendo assim, este trabalho apresenta a caracterização de sistemas envolvendo inibidores de trombina, tanto covalentes (PPACK) quanto alostéricos (suramina), através de simulações de dinâmica molecular como meio de estudar a dinâmica e, assim, entender o processo de inativação da trombina para o desenvolvimento de novos agentes antitrombóticos. Os resultados obtidos possibilitaram a caracterização da dinâmica de interação dos referidos inibidores com a trombina, permitindo-nos identificar: 1) o papel do solvente no reconhecimento enzima-inibidores; 2) a modulação conformacional da enzima-alvo na presença de seus moduladores; e 3) o efeito de forças associadas ao empacotamento cristalino sobre a formação de complexos enzima-inibidor. A partir da validação dos protocolos e resultados obtidos, da interação direta com outras metodologias experimentais e da extrapolação de observações funcionais, espera-se, portanto, que os resultados obtidos venham a contribuir no desenvolvimento de uma linha de pesquisas visando o planejamento, a síntese e a obtenção de novos candidatos a protótipos de agentes antitrombóticos. / Thrombin is a serine protease of the chymotrypsin family, involved in digestion and degradative processes playing an important role in the both coagulation factors activation and fibrinolitic pathways. These aspects turn this enzyme a potencial target to development of new anticoagulants agents. A modern approach employed in the search of such compounds involves the elucidation of structural and dynamics aspects associated to molecular recognition between enzyme and modulators through experimental and computational strategies. In this sense, this work presents the characterization of systems concerning thrombin inhibitors, both covalent (PPACK) and allosteric (suramin), through molecular dynamics simulations in order to elucidate and understand the dynamics of thrombin inactivation aiming the development of new antithrombotic agents. The results obtained enabled the characterization of interaction dynamics with these inhibitors to thrombin, allowing us to identify: 1) the role of solvent in enzyme-inhibitors recognition; 2) the conformational modulation of target-enzyme with modulators presence; and 3) the effect of forces associated to crystal packing in the generation of enzyme-inhibitor complexes. From the protocols validation and results obtained, associated to direct interacation with others experimental methodologies and extrapolation of functional observations, it is expected that the results obtained contribute in the promotion of a research line aiming the development, synthesis and the achievement of new candidates to prototypes of antithrombotic agents.

Propriedades de equilíbrio e espectroscópicas são determinadas para a mistura líquida CS2/C6H6 na temperatura de 298K e nas frações molares de benzeno iguais a 0,25, 0,50 e 0,75, usando simulação computacional por Dinâmica Molecular. As interações intermoleculares são descritas em relaçãao a todos os átomos por um potencial Lennard-Jones (12/6), com as interações eletrostáticas representadas por quadrupolos pontuais, localizados nos centros de massa das mol´eculas. Um segundo potencial também é considerado, onde a distribuição de cargas na molécula é usada para descrever as interações eletrostáticas. Dados termodinâmicos e propriedades estruturais, descritas através de funções de distribuição radial e de correlação angular, são calculados. Os resultados obtidos com os dois potenciais mostram boa concordância com os dados experimentais. A análise das frações molares locais e das energias internas indica que a mistura líquida CS2/C6H6 apresenta comportamento aproximadamente ideal. As funções de distribuição radial e de correlação angular evidenciam uma configuração preferencialmente paralela entre as moléculas de CS2 e C6H6 a distâncias menores em relação a distância do máximo da função de distribução , correspondente a primeira camada de coordenação . Nesta região, a configuração perpendicularé fracamente favorecida em relação as demais orientações. Funções de correlação temporal da polarizabilidade coletiva e da polarizabilidade molecular, correspondentes aos espalhamentos Rayleigh e Raman, respectivamente, são calculadas a partir do modelo de interação dipolo induzido por dipolo de 1a ordem. As funções de correlação são divididas nas contribuições orientacional, induzida por colisão e cruzada, e nas contribuições dos componentes. Propriedades de equilíbrio como anisotropia efetiva e intensidades integradas são determinadas para as misturas e líquidos puros. Os resultados indicam que a correlação orientacional entre as moléculas de CS2 é a maior responsável pelos espectros Rayleigh e espectros Raman deste componente. A maior participação do benzeno ocorre no espalhamento Raman com uma maior correlação na contribuição induzida por colisão. A separação na escala temporal entre a dinâmica reorientacional e induzida por colisão determinada na simulação é menor em relação ao experimento. Tempos de correlação da contribuição induzida por colisão são maiores nas misturas em relação aos líquidos puros no espalhamento Rayleigh, conforme o experimento, e estão relacionados a contribuições significativas das funções de correlação entre os componentes CS2 e benzeno a tempo longo. Funções de correlação temporal do momento dipolar coletivo são determinadas a partir do modelo dipolo induzido por quadrupolo e analisadas em termos de contribuições isotrópicas, anisotrópicas e cruzadas, como também de contribuições dos componentes. A relação entre estes termos é concordante com os parâmetros moleculares de anisotropia e quadrupolo dos componentes. Os resultados da simulação indicam absorbância de excesso para as misturas em uma ordem semelhante a do experimento. O tempo de correlação maior na mistura de fração molar de benzeno igual a 0,25, também encontrado no experimento, está relacionado a elevada contribuição a tempo longo da função de correlação entre dipolos induzidos em moléculas de CS2 por moléculas de C6H6. Os espectros calculados na simulação e os espectros experimentais do espalhamento de luz despolarizado Rayleigh apresentam boa concordância, validando os modelos de potenciais de interação e de indução usados. No entanto, diferenças são encontradas no infravermelho longínquo. Modi cações no modelo simplificado de indução são propostas.