O foco principal do presente trabalho é estender uma metodologia numérica embasada no uso de uma técnica de refinamento adaptativo de malha (AMR - Adaptive Mesh Refinement) e no uso de esquemas temporais multipasso implícitos-explícitos (IMEX) a aplicações envolvendo escoamentos reativos com baixo número de Mach. Originalmente desenvolvida para escoamentos incompressíveis, a formulação euleriana daquela metodologia emprega as equações de Navier-Stokes como modelo matemático para descrever a dinâmica do escoamento e o Método da Projeção, baseado no divergente nulo da velocidade do escoamento, para tratar o acoplamento pressão-velocidade presente na formulação com variáveis primitivas. Tal formulação euleriana original é estendida para acomodar novas equações agregadas ao modelo matemático da fase contínua: conservação de massa, fração de mistura (para representar as concentrações de combustível e oxidante), e energia. Além disso, uma equação termodinâmica de estado é integrada ao modelo matemático estendido e é empregada juntamente com a equação de conservação de massa para produzir uma nova restrição (não nula desta vez) ao divergente do campo de velocidade. Assume-se que o escoamento ocorre a baixo número de Mach (hipótese principal). O Método de Diferença Finita é empregado na discretização espacial das variáveis eulerianas de estado, empregando-se uma malha AMR. As vantagens e dificuldades desta extensão são cuidadosamente investigadas e reportadas. Pela importância, do ponto de vista de aplicações práticas, alguns estudos numéricos preliminares envolvendo escoamentos incompressíveis turbulentos com sprays são realizados (as gotículas compõem a fase dispersa). Num primeiro momento, apenas sprays com gotículas inertes são considerados. Embora ainda apenas iniciais, tais estudos já se mostram importantes pois identificam com clareza, em primeira instância, algumas das dificuldades inerentes a serem enfrentadas ao se tratar dentro desta nova metodologia um conjunto relativamente grande de gotículas lagrangianas. No caso de escoamentos incompressíveis turbulentos com sprays, a integração temporal se dá com métodos IMEX para a fase contínua e com o Método de Euler Modificado para a fase dispersa. A turbulência, em todos os casos que a envolvem, é tratada pelo modelo de Simulação das Grandes Escalas (LES - Large Eddy Simulation). As simulações computacionais se dão em um domínio tridimensional, um parelelepípedo, e empregam uma extensão (resultante do presente trabalho) do código AMR3D, um programa de computador sequencial implementado em Fortran90, oriundo de uma colaboração de longa data entre o IME-USP e o MFLab/FEMEC-UFU (Laboratório de Dinâmica de Fluidos da Universidade Federal de Uberlândia). O processamento foi efetuado no LabMAP (Laboratório da Matemática Aplicada do IME-USP). / It is the main goal of the present work to extend a numerical methodology based on both the use of an adaptive mesh refinement technique (AMR) and the use of a multistep, implicit-explicit time-step strategy (IMEX) to applications involving low Mach number reactive flows. Originally developed for incompressible flows, the Eulerian formulation of that methodology employs the Navier-Stokes equations to model the flow dynamics and the Projection Method, based on the vanishing divergence of the velocity field, to tackle the pressure-velocity coupling present when using primitive variables. That Eulerian formulation is extended by adding a new set of equations to the original mathematical model, describing the various properties of the continuous phase: mass conservation, mixture fraction (to represent concentrations of fuel and oxidizer) and energy. Also, a thermodynamic equation of state is included into the extended mathematical model which is employed, along with the equation for the conservation of mass, to derive a new restriction (this time, different from zero) to the divergence of the velocity field. It is assumed that one is dealing with a low Mach number flow (the main hipothesis). The discretization in space employs the Finite Difference Method for the Eulerian variables on a AMR mesh. Advantages and difficulties of such an extension of the previous methodology are carefully investigated and reported. For its importance in the real-world applications, few preliminary numerical studies involving incompressible turbulent flows with sprays are performed (the droplets form what it is called the dispersed phase). Only sprays formed by inert droplets are considered. Even though initial yet, such studies are most important because they clearly identify, first hand, certain difficulties in handling relatively large sets of Lagrangian droplets in the context of this new AMR methodology. In the context of turbulent incompressible flows with sprays, the overall time-step scheme is given by IMEX methods for the continuous phase and by the Improved Euler Method for the dispersed phase. In all the cases in which it is considered, turbulence is modeled by the Large Eddy Simulation (LES) model. The computational simulations are held in a tridimensional domain given by a paralellepiped and all of them employ the extention (resulting of the present work) of the AMR3D code, a sequencial computer program implemented in Fortran90, whose origin is the collaborative work between IMEUSP and MFLab/FEMEC-UFU (Fluid Dynamics Laboratory, Federal University of Uberlândia). Computations were performed at LabMAP (Applied Mathematics Laboratory at IME-USP).

O lúpus eritematoso sistêmico (LES) é uma doença autoimune com forte componente genético, caracterizada por inflamação crônica e produção de autoanticorpos. O objetivo deste trabalho foi determinar o perfil de variação no número de cópias (CNVs) e de regiões de perda de heterozigose (LOH) na patogênese do LES. A detecção de CNVs e LOH foi feita pela metodologia Cytoscan HD array em pacientes com LES (n = 23) e indivíduos saudáveis (n = 110). Devido à formação tri-híbrida da população brasileira, foi desenvolvido e validado um painel de 345 marcadores informativos de ancestralidade, a partir dados provenientes do próprio array, para estimar as proporções de ancestralidade individual e, em última instância, inseri-las nos modelos de regressão logística como variável de controle nas análises de distribuição de CNVs e LOH. O perfil de CNVs evidenciou que o número e o tamanho de duplicações são maiores nos indivíduos saudáveis do que nos pacientes com LES. Duplicações nos genes FCGR3B e ADAM3A foram descritas como fator de proteção ao LES, quando tais genes foram avaliados por PCR quantitativa em maior grupo amostral de pacientes (n = 135) e controles (n = 200). Além disso, mostrou-se o efeito sinérgico da presença da deleção em ambos os loci FCGR3B e ADAM3A no aumento do risco para desenvolver a doença. Deleções em pacientes com LES envolvendo os genes CFHR4, CFHR5 e HLA-DPB2, previamente descritos em associação com o LES na literatura, foram identificadas por array e confirmadas por PCR digital. O protocolo desenvolvido para identificação de variantes raras, resultou em um conjunto de 21 CNVs raras em pacientes com LES. Em relação às regiões de perda de heterozigose, não foram encontradas evidências de que o número médio e a extensão dos segmentos LOH seja diferente entre pacientes e indivíduos saudáveis. No entanto, os cromossomos 6 e 12 em pacientes exibem regiões de perda de heterozigose em maior quantidade e tamanho do que os de indivíduos saudáveis, além de apresentarem 17 segmentos LOH restritos ao grupo de pacientes com LES. Os resultados aqui descritos evidenciam que novos loci de susceptibilidade ao LES podem ser encontrados quando a distribuição de CNVs é analisada em todo o genoma, em que a investigação de sua relação com a patogênese pode contribuir para a compreensão da base genética da doença. / Systemic lupus erythematosus (SLE) is an autoimmune disease with a strong genetic background characterized by chronic inflammation and autoantibody production. The purpose of this study was to determine the copy number variation (CNV) and loss of heterozygosity (LOH) profiles in the susceptibility to SLE. The detection of CNVs and LOH was performed by the Cytoscan HD array methodology in SLE patients (n = 23) and healthy subjects (n = 110). Due to the tri-hybrid composition of the Brazilian population, a panel of 345 ancestral informative markers was developed and validated, based on data from the array itself, to estimate the proportions of individual ancestry and, ultimately, to insert them into the logistic regression models as a control variable in the analysis of CNV and LOH distribution. The CNVs profile showed that the burden and the size of duplications are higher in healthy individuals than in SLE patients. Duplications in FCGR3B and ADAM3A genes were described as a protective factor for SLE, when these genes were evaluated by quantitative PCR in a larger SLE (n = 135) and control (n = 200) groups. In addition, the synergistic effect of the presence of deletion in both FCGR3B and ADAM3A loci increase the risk of developing the disease. Deletions in SLE patients encompassing the CFHR4, CFHR5 and HLA-DPB2 genes, previously described in the literature in association to SLE, were identified by the array and confirmed by droplet digital PCR. The pipeline developed here for the identification of rare variants resulted in a set of 21 rare CNVs in SLE patients. Regarding the loss of heterozygosity regions, no evidence was found that the mean number and extent of LOH segments is different between patients and healthy individuals. However, the chromosomes 6 and 12 in SLE patients exhibit greater quantity and size of LOH than those of healthy individuals, besides showing 17 LOH segments restricted to the group of SLE. The results described here show that novel susceptibility loci to SLE can be found once the distribution of variants is analyzed throughout the genome, in which the investigation of its relation to the pathogenesis may contribute to the understanding of the genetic basis of the disease.

O genoma humano varia entre os indivíduos não somente na forma de sequência, mas também estruturalmente. Originalmente, organismos diploides possuem duas cópias de cada região autossômica, uma por cromossomo. Entretanto, com o avanço das técnicas moleculares de identificação do DNA, foram descritas sequências que se repetem em diferentes regiões do genoma em número maior ou menor do que as duas cópias esperadas. Essas variantes são denominadas copy number variants (CNVs) e definidas como segmentos genômicos, geralmente maiores do que 1 kilobase (kb), que variam em número de cópias em comparação com o genoma de referência. As CNVs podem contribuir para a variabilidade do risco entre os indivíduos na etiologia de doenças complexas. Nesse contexto, o Lúpus Eritematoso Sistêmico (LES) é uma doença autoimune com forte componente genético, caracterizada por inflamação crônica e produção de autoanticorpos. Estudos de associação genômica em larga escala (GWAS) identificaram vários loci associados ao LES que contribuem para a susceptibilidade à patogênese. Entretanto, as pesquisas atuais com CNVs e LES focalizam apenas a análise individual de algumas variantes. O objetivo do presente trabalho foi conduzir o primeiro estudo de CNVs em larga escala em pacientes com LES. A detecção de CNVs foi feita por ensaio de Hibridação Genômica em arrays, utilizando a plataforma Affymetrix GeneChip® CytoScan HD em amostra de 23 pacientes com LES. Foram identificadas 406 CNVs distribuídas em todos os cromossomos, exceto no Y. A média foi de 18 CNVs por paciente. As deleções foram mais frequentes do que as duplicações, 311 e 95, respectivamente. O perfil de CNVs revelou 269 CNVs envolvendo genes, 152 CNVs únicas e 59 regiões de CNVs (CNVRs). Nove CNVs identificadas não haviam sido descritas em bancos de dados de variantes estruturais. Adicionalmente, encontramos CNVs em cinco genes previamente associados com LES: CFHR4, CFHR5, STAT4, MECP2 e HLA-DPB2. CNVs nestes genes foram reportadas em pacientes com LES pela primeira vez. O conhecimento das CNVs associadas com LES e autoimunidade podem contribuir para o entendimento da etiologia da doença. Em conclusão, o presente estudo foi o primeiro delineamento em larga escala de CNVs do genoma completo em pacientes com LES. / The human genome varies between individuals not only at the sequence level but also structurally. Originally, diploid organisms have two copies of each autosomal region, one per chromosome. Advances in molecular-based techniques for DNA identification enabled the description of many repeated sequences with higher or lower copy number than that two copies expected. Those sequences are termed copy number variants (CNVs) and are defined as genomic segments, usually greater than 1 kilobase (kb) in size, ranging in copy number when compared to reference genome. CNVs can contribute to risk variability among individuals in complex diseases etiology. In this context, Systemic Lupus Erythematosus (SLE) is an autoimmune disease with strong genetic component and is characterized by chronic inflammation and autoantibodies production. To date, genome-wide association studies (GWAS) have identified several loci associated with SLE that contribute to pathogenesis susceptibility. However, current CNVs studies associated with SLE focus only in few variants analysis. The aim of the present study was to conduct the first genome-wide CNVs study in SLE patients. CNVs detection was performed by high-resolution array Genomic Hybridization Assay, using the Affymetrix GeneChip® CytoScan HD platform, in 23 SLE patients samples. We identified 406 CNVs distributed in all chromosomes, except Y. The average was 18 CNVs per patient. Deletions were more frequent than duplications, 311 and 95, respectively. CNV profile showed 269 CNVs overlapped by genes, 152 unique CNVs and 59 CNV regions (CNVRs). Nine CNVs were never described in structural variants databases. We found CNVs in five genes previously associated with SLE: CFHR4, CFHR5, STAT4, MECP2 and HLA-DPB2. CNVs in these genes were reported in SLE patients for the first time. Knowledge of CNVs associated with SLE risk and autoimmunity could also improve our understanding of disease etiology. In conclusion, the present study was the first effort to search for CNVs in whole genome of SLE patients.

O número de reprodutibilidade basal, R_0, é definido como o número esperado de casos secundários de uma doença produzidos por um indivíduo infectado em uma população suscetível durante seu período de infecciosidade. Tem-se que, para R_0 < 1 a doença não consegue se manter na população, e para R_0 >1 a doença irá se estabelecer. O cálculo do valor de R_0 pode ser feito de diversas maneiras, como por exemplo: a partir da análise de estabilidade de um modelo compartimental, através da matriz de próxima geração, da fase final de uma epidemia, entre outros. Neste trabalho foi estudado o cálculo de R_0 a partir da fase inicial de crescimento de um surto, em que ao fazer este cálculo não é suposto crescimento exponencial da doença, o que é proposto implicitamente na maior parte dos estudos. Foram estudadas as técnicas propostas por Nishiura, Ross-Macdonald e White e Pagano. O objetivo deste estudo foi comparar essas técnicas e avaliar como cada técnica estima o valor do número de reprodutibilidade basal, aplicando-as a doenças causadas por vetores, neste caso em particular foram utilizados dados de dengue. Foram utilizados dados da cidade de Ribeirão Preto nos períodos de 2009-2010 e 2010-2011, em ambos os casos a cidade apresentou um surto epidêmico. Os resultados apresentados pelos três métodos são numericamente diferentes. Pode-se concluir que todos os métodos acertam na previsão de que a dengue irá se propagar na cidade estudada, o que é verdade para os casos estudados, e que apesar de serem numericamente diferentes a análise semanal dos dados mostra que os valores calculados apresentam um mesmo padrão ao longo do tempo / The basic reproduction number,R_0, is defined as the expected number of secondary cases of a disease produced by a single infection in a susceptible population. If R_0 < 1 the disease cannot establish in the population, and if R_0 > 1 we expect the disease spread in the population. The value of R_0 can be estimated in several ways, for example, with the stability analysis of a compartmental model, through the matrix of next generation, using the final phase of an epidemic, etc. In this work we studied methods for estimating R_0 from the initial growth phase of the outbreak, without assuming exponential growth of cases, which is suggested in most studies. We used the methods proposed by Nishiura, Ross-Macdonald and White and Pagano. The objective of this work was to compare these techniques and to evaluate how these technique estimate the value of the basic reproduction number, applying them to diseases caused by vectors. In this particular case we used data of dengue. We used data from the city of Ribeirão Preto in the periods of 2009-2010 and 2010-2011, in both cases the city had an outbreak. The results obtained by the three methods are numerically different. We can conclude that all methods are correct in the sense that dengue will spread in the city studied, what is true for the cases studied, although they are numerically different. Weekly analysis of the data show that the estimated values have a same pattern over time

Nos centros urbanos, as precipitações sempre estiveram ligadas a problemas como inundações e propagação de doenças. Para solucioná-los, é comum a realização de obras hidráulicas nos sistemas de drenagem urbanos. Para tanto, deve-se conhecer as condições da bacia hidrográfica e as consequências que qualquer alteração no ambiente pode causar. Portanto, modelos hidrológicos são utilizados na previsão do comportamento das bacias frente a eventos de precipitação, aumentando a eficácia das obras e diminuindo os riscos associados a estas. Para o uso de modelos, são necessários diversos parâmetros hidrológicos referentes à bacia, tais como área de drenagem, comprimento e declividade dos talvegues, tipo de cobertura de solo etc. Com o avanço da tecnologia, a determinação destes torna-se cada vez mais precisa, bem como os modelos utilizados, trazendo o Sistema de Informações Geográficas (SIG) e o sensoriamento remoto como poderosas ferramentas de apoio a estudos hidrológicos. Neste trabalho, aplicou-se o processo de classificação automática supervisionada pelo método da Análise Orientada a Objeto a uma imagem de satélite de alta resolução da bacia hidrográfica do córrego do Gregório, para caracterizar sua cobertura de solo e determinar os parâmetros hidrológicos número de deflúvio (CN, pelo método do SCS), grau de vegetação (PP), área (A), comprimento (L) e declividades dos talvegues (S) das sub-bacias que compõem a bacia, para as quais os resultados obtidos foram bastante satisfatórios. Por fim, atualizou-se o modelo hidrológico EESC (1993), referente ao sistema de macrodrenagem de São Carlos, obtendo-se hidrogramas finais com diferenças, em relação ao modelo original, de até 33,96% para vazão de pico (Qp), 77,78% para tempo de pico (tp) e 29,86% para volume total de escoamento. / In urban centers, precipitation always been related to problems such as floods and spread of disease. To solve them, it is common to make hydraulic interventions in the urban drainage systems. For this, it is necessary to know the conditions of the watershed and the consequences that any change in the environment can cause. Therefore, hydrological models are used to predict the river behavior in opposite to precipitation events, increasing the efficiency of the hydraulic interventions and reducing the associated risks to these. For the use of models, it is necessary to have several hydrological parameters related to the basin such as drainage area, river length, slope of the thalweg, type of soil cover etc. Trough the technological advancement, the parameter determination becomes more accurate as well as the models, and the Geographic Information System (GIS) and remote sensing appear as powerful tools to support hydrological studies. In this study, we have applied the automatic supervised classification process by the Object-Oriented Analysis method to a high resolution satellite image of the córrego do Gregório watershed, to classify soil coverage and to determine the hydrological parameters curve-number (CN by the SCS method), vegetation degree (PP), area (A), length (L), and slope of thalwegs (S) of the sub-basins of the córrego do Gregório watershed, for which the results were quite satisfactory. Finally, a hydrological model for the São Carlos macrodrainage system called EESC model (1993) was updated with the new parameters, obtaining final hydrographs with differences from the original model up to 33.96% for peak discharge (Qp), 77.78% for peak time (tp) and 29.86% for total volume of runoff.

Submitted by isabela.moljf@hotmail.com (isabela.moljf@hotmail.com) on 2016-08-18T13:58:42Z No. of bitstreams: 1 leandrodeoliveirasodre.pdf: 681870 bytes, checksum: 2aa85f9c6534a3e3fbb9b9999b6dc538 (MD5) / Approved for entry into archive by Adriana Oliveira (adriana.oliveira@ufjf.edu.br) on 2016-08-19T11:52:31Z (GMT) No. of bitstreams: 1 leandrodeoliveirasodre.pdf: 681870 bytes, checksum: 2aa85f9c6534a3e3fbb9b9999b6dc538 (MD5) / Approved for entry into archive by Adriana Oliveira (adriana.oliveira@ufjf.edu.br) on 2016-08-19T11:52:50Z (GMT) No. of bitstreams: 1 leandrodeoliveirasodre.pdf: 681870 bytes, checksum: 2aa85f9c6534a3e3fbb9b9999b6dc538 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-08-19T11:52:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 leandrodeoliveirasodre.pdf: 681870 bytes, checksum: 2aa85f9c6534a3e3fbb9b9999b6dc538 (MD5) Previous issue date: 2013-03-09 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Neste trabalho são apresentadas curiosidades, propriedades matemáticas, aplicações além do campo puramente matemático e um pouco da história de dois números: o número 142857 e o Número de Ouro. Além disso, são propostas algumas atividades didáticas para o estudo desses números em aulas de Matemática. O número 142857 é chamado de cíclico porque 142857x2 = 285714, 142857x3 = 428571, 142857x4 = 571428, 142857x5 = 714285 e 142857x6 = 857142 e o Número de Ouro tem aplicações na Botânica, Zoologia, Artes, Engenharia de Materiais e tem muitas relações com a sequência de Fibonacci. Palavras-chaves: números cíclicos, Número de Ouro, sequência de Fibonacci, atividades didáticas, curiosidades matemáticas. / This work presents curiosities, mathematical properties, applications beyond the purely mathematical field and some of the history of two numbers: the number 142857 and the golden number. In addition, some educational activities for the study of these numbers in mathematics classes are proposed. The number 142857 is called of cyclic because 142857x2 = 285714, 142857x3 = 428571, 142857x4 = 571428, 142857x5 = 714285 e 142857x6 = 857142 and the golden number is applied in botany, zoology, art, materials engineering and has many relationships with the Fibonacci sequence. Keywords: cyclic numbers, golden number, Fibonacci sequence, educational activities, mathematical curiosities.

Orientador: Eliana Regina Forni Martins / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-25T23:43:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Braga_KlenyaRosaRocha_D.pdf: 3638781 bytes, checksum: f3a0b3548e4388cdabb276fb9662c32a (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: A família Asteraceae (Compositae) possui cerca de 23.000 espécies e 1.600 gêneros. Sua distribuição é cosmopolita, com representantes em todos os continentes. Sua maior diversidade está na América do Sul. A família está bem representada no Brasil (cerca de 300 gêneros e 2.000 espécies), ocorrendo principalmente em formações abertas, como cerrados e campos. Cassini, em 1817 foi o primeiro a propor um sistema de classificação para a família, que foi alterado por vários autores. Atualmente a família está dividida 12 subfamílias e 43 tribos. Dentre os parâmetros que podem ser obtidos a partir de estudos citogenéticos, o número cromossômico é o mais amplamente utilizado. Estima-se que cerca de 61,6% dos gêneros de Asteraceae possuem pelo menos uma contagem de números cromossômicos, sendo relatada grande variação (2n= 4 a ca. 432). O número básico x=9 é o mais frequente. Apesar do número considerável de trabalhos referentes à contagem cromossômica e análise de cariótipos de espécies de Asteraceae, este número ainda é muito pequeno quando comparado com a riqueza de espécies da família. No que diz respeito aos estudos cromossômicos utilizando bandamento cromossômico e hibridização de DNA in situ, os trabalhos são mais escassos. Diante da riqueza de espécies, da diversidade cariotípica da família e da carência de dados citogenéticos para subsidiar a reavaliação das delimitações de seus grupos taxonômicos, este trabalhou objetivou caracterizar o cariótipo de diversas espécies nativas de Asteraceae proveniente da Reserva Biológica Municipal (RBM) da Serra do Japi uma das últimas grandes áreas de floresta contínua do Estado de São Paulo, que apresenta uma grande diversidade de espécies de Asteraceae. Foram feitos a determinação do número cromossômico, o detalhamento de caracteres morfológicos dos cromossomos (tamanho e forma) e a aplicação de técnicas de bandamento CMA/DAPI e técnica de FISH. Foi determinado o número cromossômico de 35 espécies, as quais estão distribuídas em 14 tribos e 26 gêneros, com variação de 2n=16 a 72. As tribos mais bem representadas foram Eupatorieae (9spp.), Vernonieae (6spp.) e Astereae (5spp.). Seis novas contagens foram determinadas e quatro divergiram de relatos anteriores: Bidens subalternans (2n=72), Chromolaena odorata (2n=30), Praxelis kleineoides (2n=30) e Vernonia diffusa (2n=34). Os cariótipos podem ser considerados moderadamente simétricos, com o índice TF% variando de 29 em Praxelis kleineoides (2n=30) a 44 into G. intermedia (2n=20). Dezesseis espécies foram submetidas à técnica de bandamento CMA/DAPI. Houve variação de 2 a 12 bandas CMA+/DAPI-. A técnica de FISH revelou diferenças cariotípicas em cinco espécies estudadas: Conyza sumatrensis var. leotheca, Bidens pilosa, Mikania sp, Vernonia diffusa e V. remotiflora, que apresentaram 2 a 6 sítios de DNAr 45S e 2 a 3 sítios de DNAr 5S. Nossos dados de bandamento CMA/DAPI e FISH são inéditos para todas as espécies estudadas / Abstract: The Asteraceae family (Compositae) comprises around 23.000 species and 1.600 genera. Its distribution is comospolitan, with representatives in all continents. The highest diversity is found in South America. The family is well represented in Brazil (with 300 genera and 2.000 species), mainly occurring in the opened formations, like savannas and fields. Cassini, in 1817 was the first to propose a system of classification for the family, which was later changed by several authors. Nowadays the family is divided in 12 subfamilies and 43 tribes. Among the parameters that can be obtained from cytogenetic studies, the number of chromosomes is the most commonly used. Its estimated that about 61,6% of Asteraceae genera have at least a count chromosome numbers, being reported wide variation (2n= 4 a ca. 432). The basic number x=9 is the most frequent. In spite of considerable number of works on the chromosomal count and karyotpe analysis from species of Asteraceae, this number is still very small when compared with species richness within the family. In respect of chromosomal studies used in the chromosome banding and in situ DNA hybridization, the works are more scarce. Before wealth of species, of karyotype diversity of family and of lack of data cytogenetics to subsidize the revaluation of delimitations of its taxonomic groups, this work aims to characterize the karyotype of several native species of Asteraceae from the Municipal Biological Reserve (MBR) of Japi, one of the last large areas of continuous forest of São Paulo, that has a great diversity of species of Asteraceae. We determined the chromosomal number, detailing the morphological characters of chromosomes (size and shape), and applied techniques of CMA/DAPI banding and FISH. We determined the chromosome number of 35 species, which are distributed in 14 tribes and 26 genera, ranging from 2n = 16-72. The most well represented tribes were Eupatorieae (9spp.), Vernonieae (6spp.) and Astereae (5spp.). Six new counts were determined and four differed from previous scores: Bidens subalternans (2n=72), Chromolaena odorata (2n=30), Praxelis kleineoides (2n=30) and Vernonia diffusa (2n=34). The karyotpes can be considered moderately symmetric, with index TF% ranging from 29 in Praxelis kleineoides (2n=30) to 44 in G. intermedia (2n=20). Sixteen species were submitted to technique of banding CMA/DAPI. There were variations of 2 to 12 CMA+/DAPI- bands. The technique of FISH revealed varied karyotypes in five species: Conyza sumatrensis var. leotheca, B. pilosa, Mikania sp, Vernonia diffusa and V. remotiflora showed 2 to 6 sites of 45S rDNA and 2 to 3 sites of 5S rDNA. Our data of banding CMA/DAPI and FISH are original for all studied species / Doutorado / Biologia Vegetal / Doutora em Biologia Vegetal

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The aim of this study was to determine the intensity of Ichthyophthirius multifiliis infection, as well as net ion fluxes (Na+, K+ and Cl-), in silver catfish juveniles exposed to different pHs (5, 6, 7, 8, and 9 for sixteen days), pH (5.0 and 7.0) and hardness (20, 60 and 120 mg CaCO3.L-1 for sixteen days) and the oxidative stress parameters in liver, gill and muscle of this species and submitted to different pH (5.0 and 7.0 for three days). Net Na+, K+, and Cl- fluxes were determined at different times, trophonts in the skin and gill were counted, and mortality was registered daily. After six days fish kept at pH 6.0, 7.0, 8.0 and 9.0-hardness 20 mg CaCO3.L-1 showed significantly higher cumulative mortality (100% after eight days) and number of trophonts on the skin and gill compared to pH 5.0-hardness 20 mg CaCO3.L-1. Infected silver catfish showed significantly higher Na+ and K+ effluxes in the first day, and there was a recovery (influx) after the second day compared to asymptomatic juveniles. Silver catfish juveniles infected with I.multifiliis and exposed to pHs 5.0 and 7.0 presented significantly higher TBARS levels in the liver and gills compared to asymptomatic juveniles. The activity of catalase in the liver of silver catfish juveniles infected and exposed to both pHs was significantly lower (1st and 3rd day) than in asymptomatic juveniles. The GST activity in the liver and gills of infected juveniles increased throughout all experimental period compared to asymptomatic juveniles. The muscle of infected juveniles maintained at pH 5.0 showed significantly lower TBARS levels at day three compared to asymptomatic juveniles. The CAT activity was significantly lower in the muscle of infected juveniles at pH 5.0 and 7.0 at all experimental days except day 1 at pH 7.0 compared to asymptomatic juveniles. The muscle of infected juveniles presented significantly lower GST activity in all experimental period at both pH 5.0 and 7.0 compared to asymptomatic juveniles. These results allowed us to conclude that infection by I. multifiliis is less severe in silver catfish maintained at pH 5.0-hardness 20 mg CaCO3.L-1. Increase of water hardness increases trophonts infection and impairs survival in silver catfish kept at pH 5.0, but the opposite is observed when juveniles are at pH 7.0. There was no clear evidence of a relationship between mortality and trophonts number in infected silver catfish with net ion fluxes. Infection with I. multifiliis induces liver and gill damage via lipid peroxidation products, but the same is not observed in the muscle. / O objetivo deste estudo foi determinar a intensidade da infecção pelo Ichthyophthirius multifiliis, assim como o fluxo líquido de íons (Na+, K+ e Cl-), em juvenis de jundiá expostos a diferentes pHs (5,0; 6,0; 7,0; 8,0 e 9,0 por dezesseis dias), pH (5,0 e 7,0) e dureza (20, 60 e 120 mg CaCO3/L por dezesseis dias) e os parâmetros de estresse oxidativo no fígado, brânquias e músculo nesta espécie e submetida a diferentes pHs (5,0 e 7,0 por 3 dias). O fluxo dos íons Na+, K+ e Cl- foi determinado em diferentes tempos, o número de trofontes na pele e nas brânquias foi contado e a mortalidade foi registrada diariamente. Após seis dias os peixes submetidos aos pHs 6,0; 7,0; 8,0 e 9,0-dureza de 20 mg CaCO3/L apresentaram mortalidade cumulativa (100% após oito dias) e numero de trofontes na pele e nas brânquias significativamente maior que os mantidos em pH 5,0-dureza de 20 mg CaCO3/L. Jundiás infectados apresentaram efluxo de Na+ e K+ significativamente maior no primeiro dia, havendo uma recuperação (influxo) a partir do segundo dia em relação aos juvenis assintomáticos. Juvenis de jundiá infectados com I.multifiliis e expostos aos pHs 5,0 e 7,0 apresentaram significativo aumento dos níveis de TBARS no fígado e nas brânquias em relação aos juvenis assintomáticos. A atividade da catalase no fígado dos juvenis de jundiás infectados e expostos a ambos pHs foi significativamente maior e menor (1º e 3º dia), em relação aos juvenis assintomáticos. A atividade da GST no fígado e nas brânquias aumentou durante todo o período experimental em relação aos juvenis assintomáticos. O músculo dos juvenis infectados e mantidos em pH 5,0 apresentou significativa diminuição nos níveis de TBARS no terceiro dia comparado aos juvenis assintomáticos. A atividade da catalase foi significativamente menor no músculo dos juvenis infestados e submetidos ao pH 5,0 e 7,0 em todos os dias experimentais, exceto no primeiro dia em pH 7,0 quando comparada aos juvenis assintomáticos. O músculo dos juvenis infectados apresentou atividade da GST significativamente menor em todo o período experimental em ambos pH 5,0 e 7,0 quando comparados aos juvenis assintomáticos. Estes resultados nos permitem concluir que a infecção pelo I. multifiliis é menos severa em jundiás mantidos em pH 5,0-dureza de 20 mg CaCO3/L. O aumento da dureza da água aumenta a infecção pelos trofontes e afeta a sobrevivência dos jundiás mantidos em pH 5,0, mas o oposto é observado quando os juvenis estão no pH 7,0. Não houve uma evidência clara da relação entre a mortalidade e o número de trofontes nos juvenis de jundiá infectados com o fluxo líquido de íons. A infecção por I. multifiliis induz danos no fígado e brânquias, via produtos da peroxidação lipídica, o mesmo não ficando evidenciado no músculo.

O Transtorno de Déficit de Atenção e Hiperatividade (TDAH) é a doença do neurodesenvolvimento mais comum na infância, afetando cerca de 5,8% de crianças e adolescentes no mundo. Muitos estudos vêm tentando investigar a suscetibilidade genética em TDAH, mas sem muito sucesso. Este estudo teve como objetivo analisar variantes raras e comuns contribuindo para a arquitetura genética do TDAH. Foram gerados os primeiros dados de exoma de TDAH de 30 trios brasileiros em que o filho foi diagnosticado com TDAH esporádico. Foram analisados tanto variações de único nucleotídeo (ou SNVs, single-nucleotide variants) quanto variações de número de cópias (ou CNVs, copy-number variants), tanto nesses trios quanto em outros conjuntos de dados, incluindo uma amostra brasileira de 503 crianças/adolescentes controles, bem como resultados previamente publicados em quatro estudos com variação de número de cópias e uma meta-análise de estudos de associação ao longo do genoma. Tanto os trios quanto os controles fazem parte da Coorte de Escolares de Alto Risco para o desenvolvimento de Psicopatologia e Resiliência na Infância do Instituto Nacional de Psiquiatria do Desenvolvimento (INPD). Os resultados de trios brasileiros mostraram três padrões marcantes: casos com variações herdadas e somente SNVs de novo ou CNVs de novo, e casos somente com variações herdadas. Embora o tamanho amostral seja pequeno, pudemos ver que diferentes comorbidades são mais frequentes em casos somente com variações herdadas. Após explorarmos a composição de variações nos probandos brasileiros, foram selecionados genes recorrentes entre amostras do nosso estudo ou em bancos de dados públicos. Além disso, usando somente genes expressos no cérebro (amostras pós-mortem dos projetos Brain Atlas e Genotype-Tissue Expression), construímos uma rede de interação proteína-proteína \"in silico\" com interações físicas confirmadas por pelo menos duas fontes. Análises topológicas e funcionais dos genes da rede mostraram genes relacionados a sinapse, adesão celular, vias glutamatérgicas e serotonérgicas, o que confirma achados de trabalhos independentes na literatura indicando ainda novos genes e variantes genéticas nessas vias. / Attention-Deficit/Hyperactivity Disorder (ADHD) is the most common neuro-developmental disorder in children, affecting 5.8% of children and adolescents in the world. Many studies have attempted to investigate the genetic susceptibility of ADHD without much success. The present study aimed to analyze rare and common variants contributing to the genetic architecture of ADHD. We generated exome data from 30 Brazilian trios where the children were diagnosed with sporadic ADHD. We analyzed both single-nucleotide variants (SNVs) and copy-number variants (CNVs) in these trios and across multiple datasets, including a Brazilian sample of 503 children/adolescent controls from the High Risk Cohort Study for the Development of Childhood Psychiatric Disorders, and also previously published results of four CNV studies of ADHD involving children/adolescent Caucasian samples. The results from the Brazilian trios showed 3 major patterns: cases with inherited variations and de novo SNVs or de novo CNVs and cases with only inherited variations. Although the sample size is small, we could see that various comorbidities are more frequent in cases with only inherited variants. After exploring the rare variant composition in our 30 cases we selected genes with variations (SNVs or located in CNV regions) in our trio analysis that are recurrent in the families analyzed or in public data sets. Moreover, using only genes expressed in brain (post-mortem samples from Brain Atlas and The Genotype-Tissue Expression project), we constructed an in silico protein-protein interaction (PPI) network, with physical interactions confirmed by at least two sources. Topological and functional analyses of genes in this network uncovered genes related to synapse, cell adhesion, glutamatergic and serotoninergic pathways, both confirming findings of previous studies and capturing new genes and genetic variants in these pathways.

A doença de Alzheimer (DA) é a causa mais comum de demência na população, sendo responsável por cerca de 50 a 60% dos casos. Embora o diagnóstico clínico da doença na maioria das vezes seja acurado, a confirmação da DA só é feita post mortem através principalmente da caracterização dos dois tipos principais de lesões neurais: depósitos extracelulares de placas de &beta; amiloide e emaranhados de proteína tau hiperfosforilada. Até o momento, o envolvimento de apenas quatro genes foi confirmado na etiologia da DA, três deles (APP, PSEN1 e PSEN2) associados à forma familial de herança mendeliana, que corresponde a um tipo raro e grave. No entanto, apesar de inúmeros trabalhos de associação genômica, (Genome wide association studies- GWAS) sugerirem uma possível participação de vários outros genes na suscetibilidade à manifestação da forma multifatorial da DA, o gene APOE, ainda é o único consistente e reproduzivelmente associado à doença. As descobertas derivadas dos GWAS investigando o papel de SNPs coletivamente explicam somente uma pequena porcentagem da variação herdada que contribui para o risco de desenvolver a DA. Atualmente, há novas abordagens para investigar a base genética do restante da variabilidade fenotípica herdada e que pode influenciar a suscetibilidade ao desenvolvimento de doenças complexas. O papel da variação do número de cópias de segmentos de DNA (Copy Number Variation - CNV) na genética de doenças complexas foi demonstrado por diversos estudos nos últimos anos e evidencia que desequilíbrios genômicos também podem contribuir significantemente para a resistência ou susceptibilidade a várias patologias. Outro aspecto que vem assumindo crescente importância é a análise de modificações epigenéticas que podem constituir um mecanismo molecular básico e contribuir diretamente para a patogênese da DA. Logo, este trabalho teve como objetivo principal investigar dois aspectos relacionados à DA: (1) a identificação de CNVs que podem estar contribuindo para o desenvolvimento da forma multifatorial da DA, usando a técnica de array-CGH, e (2) a análise de alterações do padrão global de metilação do DNA no córtex frontal de indivíduos com a forma multifatorial da DA, usando um microarranjo que interroga o status de metilação de 450.000 sítios CpGs. Em nossa investigação sobre desequilíbrios genômicos na DA, identificamos 6 CNVs raras com conteúdo gênico relevante para o fenótipo investigado. Dois indivíduos distintos do grupo DA apresentam microduplicações em genes que codificam diferentes subunidades do mesmo tipo de canal de Ca2+ dependente de voltagem, o tipo L. Além disso, dos outros genes selecionados como especialmente interessantes, 4 estão envolvidos em diferentes processos inflamatórios e 1 é responsável por codificar a enzima nicotinamida fosforibosiltransferase, participante importante da via de biossíntese da molécula nicotinamida adenina dinucleotídeo (NAD). A implicação de um possível envolvimento de mediadores da sinalização celular do Ca2+ e da via de biossíntese da NAD na etiologia da DA também foi reforçada pelos nossos resultados sobre o padrão de metilação do DNA na DA. Dois genes importantes para a homeostasia intracelular do Ca2+ e via de biossíntese da NAD apresentaram sítios CpGs diferenciamente metilados nos sujeitos com DA / Alzheimer\'s disease (AD) is the most common form of dementia in the population, corresponding to 50-60% of all cases. Although clinical diagnosis seems to be accurate, the definitive diagnosis of the disease can only be made by a post mortem neuropathological exam that certifies the presence of the two hallmarks of AD: the accumulation of extracellular senile plaques containing &beta;-amyloid (A&beta;) and the intracellular neurofibrillary tangles containing hyperphosphorylated tau protein. Four genes are known to be involved in the etiology of AD, three of them (APP, PSEN1 and PSEN2) are associated to the familial form of the disease, which show autosomal dominant inheritance and correspond to the more severe and rare type of AD. Despite many genome wide association studies (GWAS), APOE still remains the only unequivocal genetic risk factor associated to the multifactorial form of AD. The discoveries from GWAS using SNPs collectively explain only a small percentage of heritable variation that may contribute in AD risk. Currently, new approaches have been used to investigate the genetic basis of the phenotypical variability inheritance that can influence the susceptibility of complex diseases. The important role of DNA copy number variation (CNV) has been demonstrated by several studies over the last years and shows that genomic imbalances may also significantly contribute to resistance or susceptibility to various complex diseases. Additionally, there is now increasing interest in exploring how epigenetic modifications, in particular DNA methylation, could influence complex diseases etiology. Thus, the major aim of this work were to investigate two aspects related to the multifactorial form of AD: (1) identification of rare CNVs, using array-CGH, that could contribute to the development of the disease, and (2) analysis of the DNA methylation pattern in frontal cortex of individuals with AD. In our study, we identified 6 rare CNVs with relevant gene content to the investigated phenotype. Two distinct subjects with AD from our casuistic presented microduplications in genes that encode different subunits of the same type of Ca2+ voltage channel, the L-type. Furthermore, among the other selected genes, four are involved in different inflammatory process and one encodes the nicotinamide phosphoribosyltransferase enzyme, important mediator of nicotinamide adenine dinucleotide (NAD) biosynthesis. The implication of a possible involvement of Ca2+ intracellular signaling mediators and NAD biosynthesis pathway in the etiology of AD was also reinforced by our analysis of DNA methylation pattern. Interestingly, two important genes, one to intracellular Ca2+ homeostasis and the other to NAD biosynthesis pathway presented CpGs sites differently methylated in the AD subjects