Made available in DSpace on 2015-03-26T13:51:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 01 - capa_abstract.pdf: 49767 bytes, checksum: e5dea3c6edf2dcdc8b5959cced3a994d (MD5) Previous issue date: 2009-02-18 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Mastitis is considered the main disease of dairy cows and the major cause of economic losses in dairy farms around the world. In this study, the susceptibility to nisin of different bacterial isolates that cause mastitis in cattle was determined in vitro. Furthermore, the prevalence of nisin resistance among Staphylococcus aureus isolates was analyzed and changes in the cell surface contributing to the bacteriocin resistance phenotype was characterized. Determination of minimum inhibitory concentration (MIC) to nisin indicated that most of the 250 isolates tested (87.6%), originated from cattle affected by clinic and subclinic mastitis, were susceptible to bacteriocin concentrations ranging from 3.195 &#956;mol L-1 to 100 &#956;mol L-1. Selected isolates of S. aureus that showed initial MIC values of 12.5 &#956;mol L-1 (n=7) and 50 &#956;mol L-1 (n=1), acquired resistance to nisin when grown in the presence of sublethal doses of the bacteriocin. Resistant isolates showed MIC 100 &#956;mol L-1, and maintained their phenotype even after being cultivated for approximately 120 generations in culture media without nisin. Optical microscopy images indicated that nisin induced disaggregation of the typical arrangement of S. aureus cells. Atomic force microscopy images of S. aureus showed that the surface of sensitive cells had many irregulars regions, probably caused by the extrusion of the cytoplasm. On the surface of resistant cells, no significant changes could be observed in the cell envelope. However, signs similar to scars were seen, which could have been the result of alterations in the cell envelope related to the nisin resistance phenotype. Analyses of the fatty acids profile in the cell membrane of S. aureus did not show significant differences between isolates that were nisin- sensitive and nisin-resistant. However, cultures of nisin- sensitive and nisin-resistant S. aureus showed differences (P< 0.05) in hydrophobicity and net charge of the cell membrane, indicating that the resistance phenotype is influenced by several cell wall properties. / A mastite é considerada a principal doença das vacas leiteiras, e é responsável pela maioria das perdas econômicas na pecuária de leite no mundo todo. Nesse trabalho foi determinado in vitro o perfil de sensibilidade à nisina para diferentes espécies de bactérias causadoras de mastite em bovinos. Além disso, foi analisada a ocorrência de resistência à nisina em isolados de Staphylococcus aureus e caracterizadas as alterações nas propriedades de superfície celular que contribuíram para o fenótipo de resistência à bacteriocina. A determinação da concentração inibitória mínima (CIM) de nisina indicou que a maioria (87,6%) dos 250 isolados testados, originados de bovinos acometidos por mastite clínica e sub-clínica, foram sensíveis à bacteriocina dentro da faixa de concentração de 3,195 &#956;mol L-1 e 100 &#956;mol L-1. Isolados selecionados de S. aureus que apresentavam CIM inicial de 12,5 &#956;mol L-1 (n=7) e 50 &#956;mol L- 1 (n=1), adquiriram resistência à nisina quando cultivados na presença de doses sub-letais da bacteriocina. Os isolados resistentes apresentaram CIM 100 &#956;mol L-1, e mantiveram o fenótipo de resistência mesmo quando transferidos por, aproximadamente, 120 gerações em meio de cultivo sem adição de nisina. Imagens de microscopia óptica indicaram que a nisina induziu a desagregação do arranjo típico de S. aureus. Imagens de S. aureus obtidas por microscopia de força atômica mostraram que a superfície das células sensíveis apresentou várias regiões irregulares, provavelmente decorrentes da extrusão de conteúdo citoplasmático. Na superfície das células resistentes não foram observadas deformações do envelope celular. Entretanto, observaram-se marcas semelhantes a cicatrizes que podem ter sido resultantes de alterações no envelope celular relacionadas à maior resistência à nisina. A análise do perfil de ácidos graxos de membrana de S. aureus não evidenciou diferenças significativas entre os isolados sensíveis e os resistentes à nisina. No entanto, as culturas de S. aureus sensíveis e resistentes à nisina apresentaram diferenças (P < 0,05) de hidrofobicidade e carga líquida de membrana, indicando que o fenótipo de resistência é influenciado pelas propriedades do envelope celular.

京都大学 / 0048 / 新制・課程博士 / 博士(理学) / 甲第18496号 / 理博第4011号 / 新制||理||1578(附属図書館) / 31382 / 京都大学大学院理学研究科生物科学専攻 / (主査)教授 西村 いくこ, 教授 鹿内 利治, 教授 長谷 あきら / 学位規則第4条第1項該当 / Doctor of Science / Kyoto University / DGAM

Sustainability of the built environment is one of the most significant challenges facing the construction industry, and presents significant opportunities to affect change. The absence of quantifiable and holistic sustainability measures for the built environment has hindered their application. As a result, a sustainability performance metric (SPM) framework was conceptually formulated by employing sustainability objectives and function statements a-priori to identify the correlated sustainability indicators that need to be captured equally, with respect to the environment, the economy, and society. Projection to Latent Structures (PLS), a latent variable method, was adopted to mathematically formulate the metric. Detached single-family housing was used to demonstrate the application of SPM. Datasets were generated using Athena Impact Estimator, EnergyPlus, Building Information Modelling (BIM), Socioeconomic Input/Output models, among others. Results revealed that a holistic metric, such as the SPM is necessary to obtain a sustainable design, where qualitative or univariate considerations may result in the contrary. A building envelope coefficient of performance (BECOP) metric based on an idealized system was also developed to measure the energy efficiency of the building envelope. Results revealed the inefficiencies in the current building envelope construction technologies and the missed opportunities for saving energy. Furthermore, a decision-making tool, which was formulated using the PLS utilities, was shown to be effective and necessary for early stages of the design for energy efficiency. / Thesis / Doctor of Science (PhD) / Sustainability of the built environment is a significant challenge facing the industry, and presents opportunities to affect changes. The absence of holistic sustainability measures has hindered their application. As a result, a sustainability performance metric (SPM) framework was formulated by employing sustainability objectives and function statements a-priori to identify the indicators that need to be captured. Projection to Latent Structures was adopted to mathematically formulate the metric. A housing prototype was used to demonstrate the application of the SPM utilizing a bespoke dataset. Results revealed that holistic metric, such as the SPM is necessary for achieving sustainable designs. A building envelope coefficient of performance metric was also developed to measure the energy efficiency of the building envelope. Results revealed the inefficiencies in the current building envelope technologies and identified missed opportunities. Furthermore, a decision-making tool was formulated and shown to be effective and necessary for design for energy efficiency.

Orientador: Gustavo Luiz Chagas Manhães de Abreu / Resumo: O presente trabalho propõe uma nova estratégia para supressão ativa robusta do fenômeno Ground Resonance (GR) em Helicópteros. O modelo clássico de análise deste fenômeno é desenvolvido para um rotor isotrópico e a análise de estabilidade é feita no domínio de Coleman, para encontrar as fronteiras de instabilidade. Também é proposta uma nova estratégia para lidar com essas fronteiras de instabilidade e suprimir o GR usando controladores com formulação descrita por conjuntos politópicos convexos. Controladores são projetados via desigualdades lineares matriciais (LMIs, Linear Matrix Inequalities), formulados de acordo com a Teoria de Estabilidade de Lyapunov. Adicionalmente, incertezas paramétricas na frequência de lead-lag das pás e a apresentação de uma falha estrutural nos atuadores são consideradas e, assim, novos controladores robustos são projetados a fim de expandir o envelope operacional da aeronave. Ainda, são considerados diferentes tipos de não-linearidades estruturais na rigidez e amortecimento do trem de pouso do helicóptero e a caracterização da estabilidade não-linear do sistema exibe oscilações em ciclo limite (LCO, Limit Cycle Oscillation), que são determinadas a partir da construção de Diagramas de Bifurcação. Utiliza-se a modelagem Fuzzy-TS do sistema para cada caso de estudo e, com base nas fronteiras de estabilidade não-linear do GR, definidas a partir dos Diagramas de Bifurcação, têm-se o projeto de controladores para supressão das LCOs do sistema. Os res... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The present work proposes a new strategy for robust active suppression of Ground Resonance (GR) phenomenon in Helicopters. The classical model to analysis of this phenomenon is developed for an isotropic rotor and stability analysis is done in Coleman domain, to nd the boundaries of instability. It is also proposed a new strategy for dealing with these boundaries of instability and suppressing GR using controllers with polytopic convex hulls formulation. Controllers are designed via Linear Matrix Inequalities (LMIs), formulated according to the Lyapunov Stability Theory. Additionally, parametric uncertainties in the lead-lag frequency of the blades and actuators faults are considered and thus new robust controllers are designed to expand the aircraft operating envelope. Also, di erent types of structural nonlinearities in the landing gear sti ness and damping of the helicopter are considered, and the characterization of the nonlinear stability of the system exhibits Limit Cycle Oscillation (LCO), which are determined from the construction of Bifurcation Diagrams. Fuzzy-TS modeling is used for each case study and, based on the nonlinear stability boundaries of the GR, de ned from the Bifurcation Diagrams, the controllers to suppress the LCO are designed. The results of numerical simulations, discussions and conclusions are presented and show that the control strategy proposed is an attractive solution to suppress the linear and nonlinear GR problem, being able to expand the o... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

A Infecção pelo dengue afeta todas as regiões tropicais e subtropicais do globo, registra aproximadamente 390 milhões de casos por ano, e se destaca como um problema emergente de proporções crescentes, especialmente no Brasil, que atualmente responde por 60% dos casos no continente americano. Assim, ações para criar, adaptar e atender as condições para promover avanços na compreensão do processo de infecção pelo vírus em nível molecular pode ser de grande valor, tanto para enfrentar os desafios impostos pela conjuntura atual do dengue, quanto pela possibilidade de ampliar o conhecimento de mecanismos moleculares para outros vírus relacionados. Aqui, focando na proteína E do envelope do vírus do dengue, abordamos o problema da infecção viral sob os aspectos estruturais da proteína do envelope (E) quando enfrenta as condições ambientais distintas ao longo do caminho desde o trato digestivo do vetor exotérmico até a maquinaria celular do hospedeiro homeotérmico. Para este efeito, empregamos simulações de Dinâmica Molecular, avaliando e quantificando os processos de rearranjo conformacional do o domínio III isolado da proteína E dos quatro sorotipos de dengue, os quais são induzidos por alterações nos parâmetros termodinâmicos intensivos (pH 3, 5 e 7, T = 298K e 310K). Além disso, a configuração quaternária pentarradial de cinco domínios III é estudada, correlacionando flexibilidades específicas das regiões de loops a ajuste induzido a eventuais ligantes. Nós também verificamos a estabilidade estrutural do complexo DIII com o fragmento da região ligante de antígeno de um anticorpo monoclonal (Fab 1A1D-2), bem como as forças de interação entre a interface de ligação, identificando resíduos-chave. Além disso, os eventos relacionados com a interação da proteína E (tanto na forma monomérica quanto na dimérica) com o envelope lipídico viral são minuciosamente estudados, abrindo o caminho para um possível estudo centrado na formação de trímeros da proteína E, levando à fusão de membranas e subsequente inoculação do RNA viral no citoplasma. Finalmente, alternativas são propostas para a compreensão do mecanismo de ação da fosfolipase do veneno de Crotalus durissus terrificus - a cascavel sul-americana, que tem se mostrado eficaz na inibição in vitro da infecção pelo vírus do dengue. / Dengue infection burdens all tropical and subtropical regions of the globe, registers approximately 390 million cases annually, and stands out as an emerging problem of increasing proportions, especially in Brazil, which currently accounts for 60% of cases in the American continent. Thus, actions to create, adapt and meet conditions to promote advances in understanding the process of virus infection at the molecular level can be of great value both to meet the challenges posed by current conjuncture of dengue, and for the possibility to extend the knowledge of the molecular mechanisms to related viruses. Here, focusing on the E protein of the dengue virus envelope, we address the problem of viral infection under stereochemical aspects of the envelope (E) protein when it undergoes the distinct environmental conditions along the pathway from the exothermic vector\'s digestive tract to the homeothermic host\'s cell machinery. To this end, we employ molecular dynamics to assess and quantify the processes of conformational rearrangement of isolated domain III of the E protein of the four serotypes of dengue, as induced by changes on intensive thermodynamic parameters (pH 3, 5 and 7; T = 298K and 310K). Further, the 5-fold quaternary configuration of five domains III is studied, correlating specific loop regions flexibilities with induced fit with eventual ligands. We also check the structural stability and interaction forces between the interface of the complex DIII and the antigen binding fragment of a monoclonal antibody (Fab 1A1D-2), identifying key residues. Additionally events related to the interaction of the E protein (both as a monomer and as a dimer) with the viral membrane are thoroughly studied, paving the way for a possible study focused on the formation of trimers of E protein, leading to membrane fusion and subsequent inoculation of viral RNA in the cytoplasm. Finally, alternatives are proposed for understanding the mechanism of action of the phospholipase from the venom of Crotalus durissus terrificus - the South American rattlesnake, which has proven effective in vitro inhibition of Dengue virus infection.

O presente trabalho teve por objetivo estimar o tempo que os ovos de Aedes aegypti permanecem em condições de eclodir e produzir larvas viáveis após permanecerem armazenados por determinado tempo ( viabilidade) em diferentes tipos de recipientes. Para tal, usou-se a metodologia dos modelos lineares generalizados para dados na forma de proporção. Como função de ligação, optou-se pelas funções logística e probito, como preditores lineares retas paralelas e retas concorrentes. Foi realizado um experimento, em que procurou-se simular, tanto quanto possível, o efeito das condições ambientais que os ovos de Aedes aegypti são submetidos. Os ovos foram armazenados em três recipientes (copo plástico, saco plástico e envelope de papel) e tratados com água ao final de cada período de armazenamento estabelecido. Por meio do ajuste do modelo linear generalizado binomial com função de ligação logística e preditor linear retas paralelas, foi possível predizer a viabilidade dos ovos de Aedes aegypti. Como medidas da qualidade do ajuste, usou-se o desvio residual com valor de p (nível descritivo), calculado sobre os percentis da distribuição qui-quadrado e o gráfico de probabilidade normal padrão com envelope de simulação. Verificou-se comportamento semelhante entre saco plástico e envelope de papel com respeito a viabilidade estimada dos ovos de Aedes aegypti, ambos diferindo do recipiente copo plástico que apresentou a maior viabilidade. / This work had like objective estimate the time in which the Aedes aegypti eggs remain in hatch conditions and produce viable larvae after remain a certain time (viability) in different storage types. To this, the generalized linear models methodology for data in proportion form was used. As link function was chose the logistic and probit and like linear predictors, parallel and intersecting lines. Was conducted an experiment, in which were simulated as much as possible the effect of environmental conditions in which the Aedes aegypti eggs are submitted. The eggs were stored in three containers (plastic cup, plastic bag and paper envelope) and treated with water at the end of each storage period. With the fit of the binomial generalized linear model with logistic link function and parallel lines like linear predictor, was possible predict the viability of the Aedes aegypti eggs. As quality measures of fit, the residual deviance with p-value (descriptive level), calculated on the chi-square distribution percentiles and the standard normal probability plot with simulated envelope were used. It has been found similar behaviour between plastic bag and paper envelope with respect to estimated viability of the Aedes aegypti eggs, both differing from the plastic cup that presents the highest viability.

High-mass stars play a significant role in the evolution of the Universe and the process that leads to the formation of such objects is still an open question in Astrophysics. The details of the structures connected to the central sources, such as the circumstellar disks and the morphology of the jets at their launching points, still lack of observational evidence. In this thesis, the high-mass star forming process is investigated in terms of the evolution of high-mass clumps selected from the ATLASGAL survey based on their CO emission in the sub-millimetre. While single-dish sub-millimetre observations provide a large-scale view of the high-mass star formation process, higher angular resolution observations are required to disentangle the details of the protostars within the clumps. For this, three-dimensional infrared spectroscopy was obtained for a group of RMS sources to characterise the circumstellar environment of high-mass YSOs in linear scales of ~100-1000 AU. The ATLASGAL TOP100 sample offers a unique opportunity to analyse a statistically complete sample of high-mass clumps at different evolutionary stages. APEX data of three rotational J transitions of the CO (the CO(4-3), CO(6-5) and CO(7-6)) were used to characterise the properties of their warm gas (~155 K) content and to derive the relations between the CO and the clump properties. The CO line luminosities were derived and the analysis indicated that the CO emission increases as a function of the evolutionary stage of the clumps (from infrared-weak to HII regions) and as a function of the bolometric luminosity and mass of the sources. The comparison of the TOP100 with low-mass objects observed in the CO(6-5) and CO(7-6), together with CO(10-9) data observed for a complementary sample of objects indicated that the dependency of the CO luminosity with the bolometric luminosity of the sources gets steeper towards higher-J transitions. Although the CO luminosity of more luminous clumps are systematically larger than the values obtained for the less luminous sources, the individual analysis of each subsample suggests a similar dependency of the CO luminosity versus the bolometric luminosity for each luminosity regime. Finally, the presence of high-velocity CO emission observed for the TOP100 suggests that ~85% of the sources are driving molecular outflows. The selection of isolated high-mass objects undergoing mass accretion is fundamental to investigate if these objects are formed through an accretion disc or if they are formed by merging of low-mass YSOs. The near-infrared window provides one of the best opportunities to investigate the interior of the sub-mm clumps and study in details their individual members. Thanks to the relatively high-resolution obtained in the K-band and the moderate reddening effects in the K-band, a sample of eight (8) HMYSOs exhibiting large-scale H2 outflows were selected to follow-up K-band spectroscopic observations using the NIFS spectrometer (Gemini North). All sources exhibit extended continuum emission and exhibit atomic and molecular transitions typical of embedded objects, such as Brackett-gama, H2 and the CO lines. The H2 lines are tracing the launching point of the large-scale jets in scales of ~100 AU in five of eight sources (63%). The identification of jets at such small scales indicates that these objects are still undergoing mass accretion. The Brackett-gama emission probes the ionised gas around the HMYSOs. The analysis of the Brackett-gama spectro-astrometry at sub-pixel scales suggests that the line arises from the cavity of the outflows or from rotating structures perpendicular to the H2 jets (i.e., disc). Five sources also exhibit CO emission features (63%), and three HMYSOs display CO absorption features (38%), indicating that they are likely associated with circumstellar discs. By further investigating the kinematics of the spatially resolved CO absorption features, the Keplerian mass of three sources was estimated in 5±3, 8±5 and 30±10 solar masses. These results support that high-mass stars are formed through discs, similarly as observed towards low-mass stars. The comparison between the collimation degree of the molecular jets or outflows detected in the NIFS data with their large-scale counterparts indicate that these structures present a relatively wide range of collimation degrees. / Estrelas de alta massa têm grande impacto na evolução do Universo e o processo de formação destes objetos ainda é um problema em aberto na Astrofísica. Os detalhes das estruturas associadas às regiões mais próximas dos objetos centrais, tais como os discos circunstelares e a morfologia dos jatos próximos à base de lançamento, ainda não foram estudados em detalhe e carecem de evidências observacionais. Esta tese apresenta um estudo da formação de estrelas de alta massa em termos da evolução de glóbulos de alta massa (clumps), selecionados a partir do levantamento ATLASGAL, a partir de observações da molécula do CO na faixa espectral do sub-milimétrico. Enquanto observações \"single-dish\" no sub-milimétrico possibilitam o estudo em larga escala do processo de formação de estrelas de alta massa, observações com maior resolução angular são necessárias para investigar os detalhes das protoestrelas no interior dos glóbulos. Para isso, espectroscopia tri-dimensional no infra-vermelho próximo foi obtida para um grupo de fontes RMS para caracterizar o meio circunstelar de objetos estelares jovens e de alta massa (HMYSOs) em escalas lineares de ~100-1000 UA. A amostra TOP100 oferece uma oportunidade ímpar de analisar um conjunto estatisticamente completo de glóbulos de alta massa em diversas fases evolutivas. Observações realizadas com o radiotelescópio APEX de três transições rotacionais da molécula do CO (CO(4-3), CO(6-5) e CO(7-6)) foram utilizadas para estudar as propriedades do gás morno (~155 K) associado aos glóbulos, e obter as relações entre a emissão do CO e as propriedades físicas dos glóbulos. A luminosidade das diferentes transições do CO foi obtida e sua análise mostrou que a emissão do gás aumenta em função do estágio evolutivo dos glóbulos (de glóbulos com emissão fraca no infravermelho longínquo a regiões HII) e em função da luminosidade bolométrica e massa dos glóbulos. A comparação entre os glóbulos de alta massa presentes na amostra TOP100 com fontes de menor massa observadas nas transições do CO(6-5) e CO(7-6), juntamente com a análise de uma amostra complementar de fontes observadas na transição do CO(10-9) mostrou que a dependência da luminosidade do CO com a luminosidade bolométrica aumenta em função do número quântico J associado à transição do CO. Este estudo também mostrou que as relações entre a luminosidade do CO e dos clumps são dominadas pelas fontes de alta luminosidade presentes na amostra analisada. A análise individual de fontes de baixa e alta luminosidade sugerem que a dependência entreas luminosidades do CO e bolométrica é a mesma em ambos os regimes de luminosidade, embora as luminosidades do CO sejam sistematicamente maiores para os glóbulos de alta massa. Por fim, a análise da emissão do CO em altas-velocidades mostrou que ~85% dos glóbulos presentes na amostra TOP100 apresentam jatos moleculares. A seleção de objetos de alta massa isolados em estágio de acreção ativa é crucial para decidir se ela ocorre através de um disco de acreção e/ou via fusão de YSOs de menor massa. Para isso, observações no infra-vermelho próximo são ideais para se investigar o conteúdo dos glóbulos sub-milimétricos e resolver seus membros individuais. Devido a alta resolução espacial na banda K e a extinção interestelar moderada nesta faixa espectral, um conjunto de oito (8) HMYSOs associados a jatos em H2 em larga-escala foram selecionados para observações espectroscópicas na banda K utilizando o espectrômetro NIFS no Gemini Norte. Todos os objetos investigados com o NIFS apresentam emissão extendida no contínuo, bem como nas linhas espectrais típicas de fontes jovens, tais como o Brackett-gama, transições do H2 e a emissão nas bandas moleculares do CO. A emissão em H2 está associada aos jatos moleculares em escalas de ~100 UA em cinco das oito fontes (63%). A indentificação de jatos moleculares em escalas tão próximas ao objeto central indica que o processo de acreção de massa ainda está ativo nestes objetos. A emissão do Brackett-gama provém do gás ionizado nas regiões mais próximas das fontes centrais ou regiões de choque próximas aos jatos. A espectro-astrometria da linha do Brackett-gama em escalas de sub-píxeis, indica que a emissão do gás ocorre nas cavidades dos jatos moleculares ou delineiam estruturas alinhadas perpendicularmente aos jatos, tais como os discos de acreção. Cinco fontes também apresentam emissão nas bandas do CO (63%), e três HMYSOs apresentam linhas do CO em absorção (38%), indicando que estes objetos apresentam discos de acreção. A massa total do sistema \"disco e protoestrela\" foi determinada a partir do estudo da cinemática das linhas de absorção do CO, detectadas em três objetos. A partir de modelos de rotação Kepleriana, as massas das fontes foram estimadas em 5±3, 8±5 e 30±10 massas solares. Os resultados obtidos a partir da espectroscopia tri-dimensional no infravermelho corroboram a hipótese de que estrelas de alta massa são formadas a partir de acreção por discos, de maneira similar ao observado para estrelas de baixa massa. A comparação entre a morfologia dos jatos moleculares identificados nos campos do NIFS e das correspondentes contrapartidas em escalas maiores indicam que os jatos apresentam diferentes graus de colimação ao longo de suas estruturas, explicadas pela multiplicidade de fontes nas proximidades da base de lançamento dos jatos ou efeitos de precessão no objeto central.

A Infecção pelo dengue afeta todas as regiões tropicais e subtropicais do globo, registra aproximadamente 390 milhões de casos por ano, e se destaca como um problema emergente de proporções crescentes, especialmente no Brasil, que atualmente responde por 60% dos casos no continente americano. Assim, ações para criar, adaptar e atender as condições para promover avanços na compreensão do processo de infecção pelo vírus em nível molecular pode ser de grande valor, tanto para enfrentar os desafios impostos pela conjuntura atual do dengue, quanto pela possibilidade de ampliar o conhecimento de mecanismos moleculares para outros vírus relacionados. Aqui, focando na proteína E do envelope do vírus do dengue, abordamos o problema da infecção viral sob os aspectos estruturais da proteína do envelope (E) quando enfrenta as condições ambientais distintas ao longo do caminho desde o trato digestivo do vetor exotérmico até a maquinaria celular do hospedeiro homeotérmico. Para este efeito, empregamos simulações de Dinâmica Molecular, avaliando e quantificando os processos de rearranjo conformacional do o domínio III isolado da proteína E dos quatro sorotipos de dengue, os quais são induzidos por alterações nos parâmetros termodinâmicos intensivos (pH 3, 5 e 7, T = 298K e 310K). Além disso, a configuração quaternária pentarradial de cinco domínios III é estudada, correlacionando flexibilidades específicas das regiões de loops a ajuste induzido a eventuais ligantes. Nós também verificamos a estabilidade estrutural do complexo DIII com o fragmento da região ligante de antígeno de um anticorpo monoclonal (Fab 1A1D-2), bem como as forças de interação entre a interface de ligação, identificando resíduos-chave. Além disso, os eventos relacionados com a interação da proteína E (tanto na forma monomérica quanto na dimérica) com o envelope lipídico viral são minuciosamente estudados, abrindo o caminho para um possível estudo centrado na formação de trímeros da proteína E, levando à fusão de membranas e subsequente inoculação do RNA viral no citoplasma. Finalmente, alternativas são propostas para a compreensão do mecanismo de ação da fosfolipase do veneno de Crotalus durissus terrificus - a cascavel sul-americana, que tem se mostrado eficaz na inibição in vitro da infecção pelo vírus do dengue. / Dengue infection burdens all tropical and subtropical regions of the globe, registers approximately 390 million cases annually, and stands out as an emerging problem of increasing proportions, especially in Brazil, which currently accounts for 60% of cases in the American continent. Thus, actions to create, adapt and meet conditions to promote advances in understanding the process of virus infection at the molecular level can be of great value both to meet the challenges posed by current conjuncture of dengue, and for the possibility to extend the knowledge of the molecular mechanisms to related viruses. Here, focusing on the E protein of the dengue virus envelope, we address the problem of viral infection under stereochemical aspects of the envelope (E) protein when it undergoes the distinct environmental conditions along the pathway from the exothermic vector\'s digestive tract to the homeothermic host\'s cell machinery. To this end, we employ molecular dynamics to assess and quantify the processes of conformational rearrangement of isolated domain III of the E protein of the four serotypes of dengue, as induced by changes on intensive thermodynamic parameters (pH 3, 5 and 7; T = 298K and 310K). Further, the 5-fold quaternary configuration of five domains III is studied, correlating specific loop regions flexibilities with induced fit with eventual ligands. We also check the structural stability and interaction forces between the interface of the complex DIII and the antigen binding fragment of a monoclonal antibody (Fab 1A1D-2), identifying key residues. Additionally events related to the interaction of the E protein (both as a monomer and as a dimer) with the viral membrane are thoroughly studied, paving the way for a possible study focused on the formation of trimers of E protein, leading to membrane fusion and subsequent inoculation of viral RNA in the cytoplasm. Finally, alternatives are proposed for understanding the mechanism of action of the phospholipase from the venom of Crotalus durissus terrificus - the South American rattlesnake, which has proven effective in vitro inhibition of Dengue virus infection.

O presente trabalho teve por objetivo estimar o tempo que os ovos de Aedes aegypti permanecem em condições de eclodir e produzir larvas viáveis após permanecerem armazenados por determinado tempo ( viabilidade) em diferentes tipos de recipientes. Para tal, usou-se a metodologia dos modelos lineares generalizados para dados na forma de proporção. Como função de ligação, optou-se pelas funções logística e probito, como preditores lineares retas paralelas e retas concorrentes. Foi realizado um experimento, em que procurou-se simular, tanto quanto possível, o efeito das condições ambientais que os ovos de Aedes aegypti são submetidos. Os ovos foram armazenados em três recipientes (copo plástico, saco plástico e envelope de papel) e tratados com água ao final de cada período de armazenamento estabelecido. Por meio do ajuste do modelo linear generalizado binomial com função de ligação logística e preditor linear retas paralelas, foi possível predizer a viabilidade dos ovos de Aedes aegypti. Como medidas da qualidade do ajuste, usou-se o desvio residual com valor de p (nível descritivo), calculado sobre os percentis da distribuição qui-quadrado e o gráfico de probabilidade normal padrão com envelope de simulação. Verificou-se comportamento semelhante entre saco plástico e envelope de papel com respeito a viabilidade estimada dos ovos de Aedes aegypti, ambos diferindo do recipiente copo plástico que apresentou a maior viabilidade. / This work had like objective estimate the time in which the Aedes aegypti eggs remain in hatch conditions and produce viable larvae after remain a certain time (viability) in different storage types. To this, the generalized linear models methodology for data in proportion form was used. As link function was chose the logistic and probit and like linear predictors, parallel and intersecting lines. Was conducted an experiment, in which were simulated as much as possible the effect of environmental conditions in which the Aedes aegypti eggs are submitted. The eggs were stored in three containers (plastic cup, plastic bag and paper envelope) and treated with water at the end of each storage period. With the fit of the binomial generalized linear model with logistic link function and parallel lines like linear predictor, was possible predict the viability of the Aedes aegypti eggs. As quality measures of fit, the residual deviance with p-value (descriptive level), calculated on the chi-square distribution percentiles and the standard normal probability plot with simulated envelope were used. It has been found similar behaviour between plastic bag and paper envelope with respect to estimated viability of the Aedes aegypti eggs, both differing from the plastic cup that presents the highest viability.

Die vorliegende Arbeit ist der Verbesserung der Carrier-Envelope Phasenstabilisierung von ultrakurzen Laserimpulsen gewidmet. Zur Realisierung von Fortschritten auf diesem Gebiet werden die grundlegenden Rauschquellen identifiziert, die das erzielbare Restphasenrauschen limitieren, und geeignete Maßnahmen zu deren Verringerung vorgeschlagen. Es wird gezeigt, dass sowohl die Messung der Carrier-Envelope Phase (CEP) als auch deren Kontrolle durch verschiedene Rauschbeiträge beeinträchtigt wird. Der Detektionsprozess ist dabei einerseits durch technische Rauschquellen beeinflusst, die vor allem in den verwendeten nichtlinearen Interferometern auftreten. Andererseits repräsentiert das Detektionsrauschen während der elektro-optischen Wandlung eine fundamentale Limitierung, da das optische Schrotrauschen sowie das Rauschen des Lichtdetektors die Messung der CEP unausweichlich beeinträchtigen. Es wird demonstriert, wie solche Beschränkungen durch geeignete Wahl der Interferometertopologie, bzw. durch Optimierung des spektralen Verbreiterungsmechanismus verringert werden können. Experimentell gelingt es dadurch den Signal-Rauschabstand der Phasenmessung um 20 Dezibel zu steigern. Hinsichtlich der CEP Kontrolle von Oszillatoren wird in dieser Arbeit ein neuartiges Doppelstabilisierungskonzept vorgestellt, welches eine feed-forward Stabilisierung, die auf einem akustooptischen Frequenzschieber beruht, mit einer klassischen Feedback Regelung kombinert. Mit diesem Konzept gelingt eine Reduzierung des Phasenrestrauschen auf beispiellose 20 Milliradian. Darüber hinaus werden weitere neue Stabilisierungskonzepte vorgestellt, die ohne Feedback zu dem Laseroszillator auskommen. Bei einem dieser Konzepte, handelt es sich um eine gepulste feed-forward Stabilisierung, die speziell für das Zusammenwirken mit einer Verstärkerstufe konzipiert ist. Erste experimentelle Ergebnisse zeigen, dass Phasenrestrauschen von weniger als 100 Milliradian auch für Verstärkersysteme erreichbar sind. / The present thesis is dedicated to improvements of the carrier-envelope phase stabilization of ultrashort laser pulses. In order to realize such improvements, the fundamental noise sources are identified, and suitable measures for their reduction are proposed. It is shown that both, the measurement of the carrier-envelope phase (CEP) as well as its control are corrupted by different noise contributions. On the one hand, the detection process is influenced by technical noise sources, which arise especially in the used nonlinear interferometers. On the other hand, the detection noise in the electro-optic conversion represents a fundamental limitation, since the optical shot noise as well as the noise induced by the light detector inevitably influence the measurement of the CEP. It is demonstrated how such limitations can be minimized by a suitable choice of the interferometer topology and by an optimization of the spectral broadening process in a micro-structured fiber. This way an enormous improvement of the signal-to-noise ratio by 20 dB is obtained experimentally, which significantly reduces the limitation of detection noise. For controlling the CEP of mode-locked oscillators, a novel double stabilization scheme is introduced in this thesis, which combines a feed-forward stabilization based on an acousto-optic frequency shifter, with a classical feedback loop. This method enables a reduction of the residual phase jitter to an unprecedented value of 20 milliradian. Beyond that, several further concepts are introduced that are capable of stabilizing the CEP without any feedback to the laser oscillator. One of these concepts, represents a pulsed feed-forward stabilization, which is specifically designed for the use in combination with a subsequent amplification stage. First experimental results indicate that residual phase jitters of less than 100 milliradian are within reach also for amplified laser systems.