A vida cotidiana é dividida por intervalos de tempo, assim como, a medida do tempo faz-se necessária para ciência e tecnologia com níveis diferentes de exatidão, pois cada aplicação possui uma exigência da incerteza associada à medida. Atualmente não há outra grandeza física medida com tamanha exatidão quanto à referência de frequência baseadas em transições de níveis de energia atômica, logo, baseando a medida de tempo. Este trabalho visa o estudo e desenvolvimento do sistema de controle e monitoramento de padrões de frequência experimentais. Para isso devemos projetar, construir e caracterizar todo o sistema de controle e aquisição de dados, geração de sinais de controle e processamento do sinal de resposta. O sistema interage com sinais provenientes de uma grande variedade de sensores do padrão de frequência, de modo a detectar possíveis problemas ou efeitos que possam afetar a medida de frequência obtida. Há também a necessidade de armazenagem e tratamento dos dados obtidos para diagnósticos e ações corretivas, para esta tarefa, dispositivos de instrumentação são analisados e desenvolvidos com diferentes abordagens para cada tipo de padrão de frequência, tanto para o chafariz de átomos quanto o padrão portátil. Dessa forma, o sistema de controle e monitoramento do padrão de frequência proporciona a integração entre todos os subsistemas envolvidos na construção de um padrão atômico de frequência. / Everyday life is divided by time intervals, as well as the measurement of time is needed for science and technology with different levels of accuracy, because each application has a requirement of the uncertainty associated with the measure. Currently there is no other physical quantity measured with such accuracy as to the frequency reference transitions based on atomic energy levels, which in turn are based on measurements of time. This work aims to study and develop the system of monitoring and control of experimental frequency standards. For this we must design, build and characterize the whole system control and data acquisition, signal generation control signal processing of response signal. The system interacts with signals from a variety of sensors presents of frequency standard in order to detect possible problems or effects that may affect the frequency measurement obtained. There is also the need for storage and processing of data for diagnostics and corrective actions for this task, instrumentation devices are analyzed and developed with different approaches for each type of pattern frequency to both the fountain and the compact mobile standards. Thus, the control system and monitoring of frequency standard provides integration between all subsystems involved in building an atomic frequency standard.

A evolução da vida na terra foi possível graças ao desenvolvimento de mecanismos temporais precisos capazes de ajustar processos fisiológicos que ocorriam no interior do organismo com os ciclos ambientais, promovendo assim, ganhos na capacidade adaptativa e comportamental desses indivíduos. A retina exerce função de suma importância nesse processo através da percepção da informação fótica que possibilita o ajuste dos ritmos circadianos. Nesse tecido, o glutamato apresenta um importante papel tanto na transmissão da informação fótica direcionada ao processo de formação de imagem quanto nos ajustes dos relógios biológicos. O objetivo desse trabalho foi avaliar como o glutamato, aplicado por períodos diferentes (6 e 12h), é capaz de modular a expressão dos genes de relógio na retina de Gallus gallus. Através de diferentes protocolos que envolveram a administração de glutamato na concentração de 100μM por 6 e 12 horas e em diferentes repetições (1 e 3 pulsos) avaliou-se através de PCR quantitativo a expressão dos genes Clock, Per2 e Bmal1. Os diferentes genes de relógio na retina de Gallus gallus apresentam diferentes respostas frente às trocas de meio e frente ao tratamento com o glutamato. O gene Clock responde com ativação da transcrição para ambos os tratamentos, de forma dependente da repetição dos estímulos. Já para o gene Per2 o tratamento com glutamato impõe uma oscilação de expressão com um ritmo ultradiano, enquanto que as trocas de meio não determinam alterações na transcrição. A expressão do gene Bmal1 não é afetada nem por trocas de meio, nem por glutamato. Novos estudos devem ser fomentados no sentido de se elucidar as vias pelas quais o glutamato leva ao perfil de oscilação observado e qual o mecanismo pelo qual a repetição de trocas de meio atua como sinalizador para o estabelecimento da sincronização celular / The evolution of life on earth was possible thanks to the development of precise temporal mechanisms to adjust physiological processes to environmental cycles, thus promoting gains in the individual adaptive and behavioral ability. The retina plays a very important role of paramount importance in this process through the perception of photic information that allows the adjustment of circadian rhythms. In this tissue, glutamate functions in the transmission of photic information directed to both image formation and biological clock entrainment. The aim of this study was to evaluate how glutamate, applied for different periods (6 and 12h), is able to modulate the expression of the clock genes in the retina of Gallus gallus. Using different protocols involving the administration of 100μM glutamate for 6 and 12 hours and with different repetitions (1 and 3 pulses) the expression of Clock, Per2 and Bmal1 genes was evaluated by quantitative PCR. Clock gene responds with activation of transcription to both treatments depending on the repetition of the stimulus. As for Per2 gene, glutamate treatment imposes an oscillation with an ultradian expression rhythm, whereas medium changes do not affect its transcription. The expression of Bmal1 gene is not affected by either medium changes or glutamate. Further studies should be encouraged in order to elucidate the pathways by which glutamate leads to observed oscillation profile, and which mechanism triggered by the repetition of medium changes acts as signal to establish cell synchronization

O estudo da expressão circadiana de genes de relógio tem sugerido hormônios como potenciais agentes sincronizadores. A regulação da ritmicidade de relógios periféricos é, aparentemente, mais um dentre os diferentes efeitos fisiológicos atribuídos aos glicocorticoides (GCs), que se constituem como candidatos a zeitgeber dado ao fato de que seus níveis circulantes apresentam padrões diários robustos e são uma das principais eferências do relógio central em mamíferos. Entretanto, em outros vertebrados, o papel dessa classe hormonal em relação a este aspecto ainda é pouco explorado e se a regulação é direta ou indireta, quais suas consequências e de que maneira ela ocorre são indagações a serem respondidas. Empregando a técnica do PCR quantitativo, avaliamos o perfil de expressão dos genes da alça negativa do núcleo da maquinaria molecular do relógio, per1b e cry1b, em células ZEM-2S do teleósteo Danio rerio expostas ao regime fotoperiódico 12:12 CE ou mantidas em escuro constante (EE) e mantidas em EE, mas condicionadas a trocas diárias de meio de cultura ou a pulsos diários de dexametasona a 10-7 M (DEXA), agonista sintético de glicocorticoide. Em 12:12 CE, ambos os genes apresentaram variação temporal, com picos de expressão observados na fase clara do ciclo. Em EE, per1b mostrou um perfil oscilatório de amplitude atenuada, enquanto para cry1b, não foi detectada oscilação ao longo das 24 h. Trocas de meio em EE alteraram significativamente o padrão de expressão de per1b e cry1b, no entanto, os pulsos diários de DEXA promoveram uma oscilação temporal muito mais pronunciada para per1b, modulando positiva ou negativamente sua expressão nos diferentes pontos temporais. O emprego do antagonista RU 486 na concentração de 10-5 M aboliu o pico de expressão detectado no ZT 16, porém, na concentração de 10-6 M, a expressão gênica foi aumentada em cerca de 3 vezes comparado ao tratamento apenas com DEXA. O gene cry1b, por sua vez, não se apresentou suscetível aos pulsos diários de DEXA. Estes resultados permitem confirmar as células ZEM-2S como modelo de relógios periféricos em cultura dada a fotossensibilidade intrínseca das mesmas, reafirmando o papel do ciclo CE como principal agente sincronizador. Os glicocorticoides certamente exercem modulação de per1b por meio da via genômica direta, sem, no entanto excluir uma possível ação via receptor de membrana, tendo em vista a atividade agonista de RU 486, podendo se constituir em um dos fatores que regulam o complexo funcionamento da maquinaria molecular do relógio biológico de zebrafish / Studies on the circadian expression of clock genes have suggested hormones as potential synchronizing agents. Regulation of rhythmicity of peripheral clocks is among the various physiological effects of glucocorticoids (GCs), which are candidate to zeitgeber, since their circulating levels present robust daily patterns and are one of the major outputs of the mammalian central pacemaker. However, in other vertebrates, such a feature has yet to be clarified as well as if the hormonal regulation is direct or indirect, what are its mechanisms and consequences. Applying qPCR technique, we evaluated the gene expression profile of per1b and cry1b, negative feedback loop members of the molecular machinery of biological clock, in ZEM-2S cells of the teleost Danio rerio. The cells were exposed to photoperiod regimen of 12:12 LD; kept in constant darkness (DD); kept in DD but subject to medium changes or treated with daily pulses of 10-7 M dexamethasone (10-7 M DEXA), a glucocorticoid synthetic analogue. In 12:12 LD, both genes presented temporal variation, with peaks of expression in the light phase. In DD, per1b showed an oscillatory profile with attenuated amplitude, whereas cry1b did not oscillate throughout 24 h. DEXA-free medium changes in constant DD conditions altered significantly per1b and cry1b expression profiles. Nevertheless, DEXA daily pulses promoted a temporal oscillation much more pronounced for per1b, modulating positively or negatively its expression at different time points, whereas cry1b was not susceptible to the hormone. RU 486 at 10-5 M abolished the peak of expression of per1b previously observed at ZT 16. On the other hand, RU 486 at 10-6 M increased the gene expression around 3-fold in comparison to just DEXA treatment. These results confirm ZEM-2S cells as a model of peripheral clocks in culture due to their intrinsec photosensitivity, emphasizing the light/dark cycle as a major synchronizing agent. The glucocorticoid modulates per1b expression, probably through a direct genomic pathway, without excluding however its possible action through membrane receptors, since RU 486 exerted agonistic activity. Glucocorticoids could, therefore, be one of the factors that regulate the complex molecular machinery of zebrafish biological clock

Os genes relógio são responsáveis pelo ritmo circadiano e homeostase de diversos sistemas biológicos, incluindo o pâncreas endócrino. Nas células β são de grande importância para a regulação do metabolismo e da secreção de insulina (SI), e sua ausência pode levar ao desenvolvimento do diabetes. A NADPH oxidase (NOX) é um complexo enzimático responsável pela produção do ânion superóxido através da redução do oxigênio molecular. Em ilhotas pancreáticas, a NOX participa da regulação do metabolismo da glicose e da SI, através da modulação do estado redox intracelular. O objetivo do nosso estudo foi verificar se a desregulação dos genes relógio mediada pela ausência de Bmal1 seria capaz de modular a NOX e o estado redox nas células β pancreáticas, influenciando assim a SI. Observamos que a ausência de Bmal1 alterou a atividade e expressão da NOX, desregulando o estado redox intracelular. Essas alterações levaram à redução da viabilidade celular e mudanças na resposta à estimulação com glicose, resultando em uma deficiência na principal função da célula β a SI. / Clock genes are responsible for homeostasis and circadian rhythm in various biological systems, including endocrine pancreas. In β -cells, they are important for the regulation of metabolism and insulin secretion (IS), and its absence can lead to development of diabetes. NADPH oxidase (NOX) is an enzymatic complex responsible for production of superoxide anion by reducing molecular oxygen. In pancreatic islets, NOX regulates glucose metabolism and IS through modulation of the intracellular redox state. The aim of our study was to investigate whether dysregulation of clock genes mediated by Bmal1 suppression would be able to modulate NOX activity and redox state in pancreatic β cells, thus influencing the SI. In this work, the lack of Bmal1 altered the activity and expression of NOX, deregulating the intracellular redox state. These changes led to reduced cell viability and changes in cell response after stimulation with glucose, resulting in a deficiency in β cell main function, GSIS.

A glândula pineal de mamíferos não é uma estrutura oscilatória autônoma, exigindo a liberação de noradrenalina (Nor) na fase escura para que a melatonina seja circadianamente produzida. Na cultura padrão de glândula pineal, o órgão não expressa ritmicidade funcional e para mimetizar o padrão fisiológico de liberação de Nor, desenvolvemos a cultura temporizada com Nor. Logo, o objetivo desse trabalho foi investigar a manutenção do ritmo de expressão dos genes relógio pela cultura temporizada, e qual a via noradrenérgica envolvida. Para os estudos in vitro, realizaram-se culturas dos grupos: controle (sem Nor), agudo (cultura padrão) e temporizado (12h com Nor/12h sem Nor). Além disso, à cultura temporizada se adicionou Prasozin e/ou Propranolol. Analisou-se expressão dos genes relógio, atividade da enzima AANAT e conteúdo de melatonina no meio de cultura. No grupo temporizado, observou-se a manutenção da ritmicidade dos genes analisados, diferente do observado nos grupos controle, agudo e temporizado tratado com bloqueadores, além do aumento da atividade enzimática da AANAT e aumento do conteúdo de melatonina. Em suma, a cultura temporizada com Nor se mostra importante para evitar a arritmicidade encontrada na cultura padrão de glândula pineal. / The mammals pineal gland is not an autonomous oscillator, the circadian melatonin synthesis requires the release of norepinephrine (NE) on the dark phase. In standard pineal gland culture, the glands do not express any functional rhythmicity. To mimic the physiological pattern of NE release in the pineal gland culture, we developed a synchronized culture with NE. We aimed to investigate the maintenance of circadian clock genes expression within rat pineal gland under acute and synchronized culture and the noradrenergic pathway involved. In in vitro experiments, culture glands were under: control (without NE), acute (standard culture) and synchronized (12h with NE/12h without NE) conditions. Furthermore, in the synchronized group were added Prasozin and/or Propranolol. We investigated clock genes expression, AANAT activity and melatonin content. The synchronized culture was able to maintain the rhythmic clock genes expression, which didn´t occur in control, acute and synchronized treated with blockers groups, and was able to improve AANAT activity and melatonin synthesis. In conclusion, synchronized culture method showed as a useful approach to avoid disruption of rhythmic variations found in the standard culture.

Relógios endógenos controlam grande parte de processos biológicos através de osciladores bioquímicos que coordenam a sinalização de pistas ambientais até vias metabólicas, permitindo a percepção do tempo e adaptação a mudanças rítmicas. Comportamentos cíclicos diários foram primordialmente descritos em plantas e, mais recentemente, têm fornecido informações valiosas sobre os ciclos de retroalimentação da transcrição e tradução de genes que controlam estes osciladores. O florescimento é um exemplo bem conhecido da importância da percepção do comprimento do dia através do relógio, processo intimamente regulado por fotorreceptores e pelos genes centrais e periféricos do relógio biológico. Em organismos multicelulares há uma combinação específica de genes mais expressa em cada tecido, podendo ter funções, fases e períodos diferentes, o que aumenta a complexidade desse mecanismo. Devido a isso, tem-se buscado modelos alternativos mais simples dentro dos eucariotos fotossintetizantes relacionados às plantas terrestres. Modelos simplificados facilitam, por exemplo, a avaliação da combinação de fatores que induzem o estresse e como o relógio biológico se altera, permitindo a antecipação de mudanças ambientais e sincronização da fisiologia com o meio ambiente. Neste trabalho, verificou-se como o relógio circadiano se ajusta ao estresse em 3 diferentes modelos: Gracilaria tenuistipitata (Rhodophyta), Ostreococcus tauri (Chlorophyta) e Saccharum sp (Embryophyta). Para isso, estabeleceu-se em G. tenuistipitata métodos para avaliação de crescimento e da fluorescência da clorofila de modo automático, comprovando da existência de ritmos circadianos. Além disso, após padronização de genes de referência para normalização das RT-qPCRs, o gene TRX ficou superexpresso durante a primeira hora após o déficit hídrico. Já em O. tauri, onde os genes centrais do relógio são conhecidos, mudanças na expressão de LOV-HK e TOC1 estão relacionadas com maior crescimento em baixa e alta temperatura, respectivamente. Uma combinação específica de luz, temperatura e salinidade pode ser um importante indutor de eflorescências que reflete mudanças transcricionais no oscilador central, o que pode ser comparado às florescências de plantas terrestres. Já em Saccharum sp tolerante à seca, ritmos de fotossíntese e de expressão de CCA1 sofrem mudanças de fase em suas oscilações e transcritos de HVA-22 e DRP são significativamente mais expressos sob dessecação. Em suma, o estresse em Saccharum sp reseta o relógio, aumentando o período de oscilação da fotossíntese. Em O. tauri induz maior crescimento, mantendo as características do relógio. Não foi possível avaliar o efeito do estresse no relógio de G. tenuistipitata, mas ferramentas foram desenvolvidas visando este objetivo. Estudos de respostas do relógio podem fornecer informações valiosas para o entendimento da reprodução e crescimento de organismos com elevado potencial de aplicações biotecnológicas. / Endogenous clocks control a large range of biological processes through biochemical oscillators that coordinate the signaling of environmental cues to metabolic pathways, allowing the perception of time and adjust to rhythmic changes. Cyclical daily behaviors were first noticed in plants and, more recently, revealed information about the transcriptional-translational feedback loops of genes that control these oscillators. Flowering is a well-known process where the perception of day length by the clock is intimately regulated by photoreceptors and by the central and peripheric genes of the biological clock. Multicellular organisms have a tissue-specific combination of expressed clock genes that may have different phase and period, increasing the complexity of this mechanism. Due to this reason, alternative models have been proposed for land plants-related photosynthetic eukaryotes. New models can simplify, for example, which combination of factors induce stress and how the biological clock is altered, allowing the anticipation of environmental changes and synchronization of physiology and environmental factors. This work aimed to verify how the biological clock adjusts to different kinds of stresses in 3 species: Gracilaria tenuistipitata (Rhodophyta), Ostreococcus tauri (Chlorophyta) and Saccharum sp (Embryophyta). Automated measurement techniques for growth rate and photosynthesis were stablished for the red alga. This alga also showed, after establishment of reference genes for RT-qPCRs normalization, an overexpression of TRX during the first hour under water deficit. In O. tauri, where the central clock genes are known, changes in LOV-HK and TOC1 gene expression are related to a higher growth rate under low and high temperatures, respectively. Besides, a specific combination of light, temperature and salinity can be an important trigger of seasonal blooms that causes important transcriptional changes at the central oscillator, what is similar to land plants. In Saccharum sp tolerant to drought, photosynthesis rhythms and CCA1 expression change their phase under simulated water deficit and drought responsive transcripts like HVA-22 and DRP are significantly up-regulated. In short, stress resets the clock in Saccharum sp, increasing the period of photosynthesis oscillation. In O.tauri, it induces a higher growth, keeping clock features. It was not possible to verify clock responses to stress in G.tenuistipitata, but methods to do so were stablished. The biological clock responses to stress can provide invaluable information for the better understanding about the growth and reproduction of organisms with a high biotechnological potential

O relógio biológico é um mecanismo molecular autossustentado gerador de ritmos. Ele integra vias de percepção das condições ambientais com um oscilador central para gerar respostas fisiológicas rítmicas em escalas diária e sazonal. Nas plantas, o relógio biológico está associado a vias metabólicas e fisiológicas importantes, como fotossíntese. Na cana-de-açúcar, uma gramínea de grande interesse econômico, estudos realizados em condições circadianas mostraram que o relógio biológico tem uma influência superior àquela vista em outras plantas. Assim, este trabalho visa a compreender os mecanismos de funcionamento do oscilador central do relógio biológico da cana-de-açúcar crescida em campo. Para tanto, foram investigados o transcriptoma de diferentes órgãos da cana-de-açúcar; a expressão de isoformas alternativas e de múltiplos alelos dos genes do relógio biológico da cana; e o efeito do sombreamento mútuo das plantas em campo sobre o funcionamento do relógio biológico. Os resultados obtidos sugerem que o relógio biológico é funcional e sincronizado entre os diferentes órgãos da cana-de-açúcar analisados. Os transcritos regulados sinergicamente pelo relógio biológico e pelo ambiente flutuante pertencem a vias metabólicas, fisiológicas e de regulação gênica e epigenéticas todas essenciais à produtividade da cana-de-açúcar. O sombreamento mútuo observado em campo parece alterar a fase de expressão de genes do relógio biológico da cana-de-açúcar. Além disso, eventos de splicing alternativo foram observados nos genes do relógio biológico em condições de baixa temperatura e múltiplos alelos dos genes do relógio biológico são expressos e a regulação de sua expressão parece ser sazonal. / The circadian clock is a self-sustaining molecular mechanism that generates rhythms. It perceives the environmental conditions and connects this pathway with its central oscillator, generating daily and seasonal rhythms of physiological responses. In plants, the circadian clock is associated with major metabolic and physiological pathways. In sugarcane, an economically important grass, previous studies showed that the circadian clock has the largest influence on plants seen so far under circadian conditions. This work aims to understand how the central oscillator of the circadian clock works in field-grown sugarcane. Thus, the transcriptome from different sugarcane organs; the expression of alternative isoforms and multiple alleles of circadian clock genes; and the effect of mutual shading in the field on the circadian clock function were analyzed. The results suggest that there is a functional and synchronized circadian clock in the different sugarcane organs. The transcripts regulated synergistically by the circadian clock and the variable environment are related to metabolic, physiological, genetic or epigenetic pathways, all important to sugarcane productivity. Mutual shading observed in the field seems to change the phase of expression of the sugarcane circadian clock. Besides, alternative splicing events have been reported for circadian clock genes under low temperature conditions and multiple alleles of circadian clock genes are expressed and their expression is likely to be seasonally regulated.

Among the number of examples of broad radiations of insects on plants, the fig fig wasp system is one of the most remarkable. Although this interaction has frequently been used as a model for studies of mutualism and coevolution, other groups of insects associated with fig trees have received less attention. The weevils (Coleoptera: Curculionidae) associated with figs are one notable example. Being the largest family of animals, weevils achieved great evolutionary success due to their early association with their host plants. Despite few reports in literature, there is strong evidence of the specialization of weevils on figs. The main objective of this thesis was to understand how diversification of Curculionidae took place in fig trees. Previous studies have never addressed the systematics and biogeography of fig weevils under a phylogenetic framework. Therefore, we analyzed the tempo of diversification of Curculionidae lineages that use fig trees as host in order to reconstruct their historical biogeography. To gather information on fig weevils, we collected 325 fruit sets from more than 12% of the total Ficus species, from the Neotropical, Afrotropical and Oriental regions. We also examined seven entomological collections (AMNH, BMNH, INBIO, MNHN, MZUSP, NMNH, SAMC) searching for weevil specimens collected on figs. At least 80 weevil species from five genera (Cetatopus, Omophorus, Carponinus, Curculio, and Indocurculio) were found to be associated with figs. The radiation of curculionids on figs occurred at least three times independently. The tempo of diversification of the crown fig weevils is congruent with the diversification of figs during the Upper-Cretaceous/Lower-Eocene period. We hypothesize that the variation of the sea level and warmer climate in the past had great influence on the evolution of the species. Our results encourage future research on the biology and ecology of these species and will help us to understand the role weevils may have played in the evolution of the fig- fig wasp mutualism. / Um dos mais notáveis exemplos de radiação adaptativa de insetos em classes de plantas é o sistema figueiras - vespas de figo. Embora essa interação tenha sido frequentemente usada como modelo nos estudos de mutualismo e coevolução, outros grupos de insetos relacionados às figueiras têm sido negligenciados. Besouros curculionídeos (Coleoptera: Curculionidae) associados a figueiras representam um desses grupos pouco estudados. Apesar dos relatos escassos na literatura, existem fortes evidências do alto grau de especialização destes besouros às suas plantas hospedeiras. O objetivo geral desta tese foi entender como se deu a diversificação dos curculionídeos sobre as figueiras. Trabalhos anteriores nunca utilizaram uma abordagem filogenética para estudar a sistemática e biogeografia dos curculionídeos de figo e, por isso, este estudo analisa o tempo de diversificação das linhagenes destes besouros para reconstruir sua biogeografia histórica. De modo a obter informações das espécies estudadas, foram coletadas 325 amostras de frutos de cerca de 12% do total de espécies de figueiras das regiões Neotropical, Afrotropical e Oriental. Sete coleções entomológicas (AMNH, BMNH, INBIO, MNHN, MZUSP, NMNH, SAMC) foram vistadas em busca de espécimes de curculionídeos coletados em figo. Pelo menos 80 espécies de cinco gêneros (Cetatopus, Omophorus, Carponinus, Curculio e Indocurculio) foram encontradas. A radiação dos curculionídeos de figo ocorreu independentemente pelo menos três vezes ao longo da história dos Curculionidae. O período de diversificação das linhagenes de curculionídeos de figo é fortemente congruente com o período de diversificação das linhagenes de figueiras durante o fim do Cretáceo/Paleoceno. Acredita-se que fatores como a forte variação no nível dos oceanos e o clima mais quente no passado tiveram grande influência na evolução das espécies. Espera-se que os resultados deste trabalho encorajem estudos futuros sobre a biologia e ecologia dos curculionídeos associados às figueiras e auxilie no entendimento do papel que os curculionídeos possam ter desempenhado na evolução do sistema Ficus - vespas de figo.

Apresentamos os aspectos mais relevantes para se realizar um chafariz a átomos frios de 133Cs, para operá-lo como um padrão primário de tempo e freqüência para realizar a definição do segundo. O objetivo principal desse trabalho foi a otimização do sistema experimental do chafariz de átomos em duas partes críticas: a região de interação e o sistema de detecção. Além disso, otimizamos as diversas fases da manipulação óptica que fazem parte do ciclo de operação de um chafariz com o intuito de aumentar a relação sinal ruído na região de detecção. Quando os átomos são lançados com uma velocidade de 3,39ms-1, atingem o ápice a 60cm acima da região de captura e passam 360ms na região de vôo livre. A temperatura dos átomos na região de detecção não ultrapassa 15,5K e a diferença de população observada através das Franjas de Ramsey, que são a assinatura característica de um padrão de freqüência atômico, tem a largura a meia altura de 1,4Hz. A largura de linha e a relação sinal ruído da franja implicam em uma estabilidade a curto prazo de 5,18×1012. Alguns causadores de deslocamentos de freqüência como a radiação de corpo negro, o efeito Doppler de segunda ordem, o efeito gravitacional e o efeito Zeeman de segunda ordem foram avaliados. / We present some relevant aspects for the realization of a 133Cs fountain, intended to operate as a primary frequency standard to realize the definition of the second. The main goal of this work is the optimization of the experimental setup of the atomic fountain in its most critical parts: the interaction region and the detection system. Furthermore, the several phases of the optical manipulation which concern the operation cycle of an atomic fountain were also optimized. These procedures allowed us to increase the signal to noise ratio in the detection signal. When the launching velocity is about 3.39 m/s, the atoms reach the apogee about 60 cm above the capture region and spend 360 ms in the free flight zone. The atomic ensemble temperature in the detection region is about 15.5K and the population difference between the two fundamental level is measured through the Ramsey fringe with a linewidth of 1.4 Hz. This linewidth, allied to the obtained S/N resulted in the measured short-term stability of 5.18×1012. Some frequency shift as the black body radiation shift, gravitational shift, second order Doppler shift and second order Zeeman shift were measured.

O relógio biológico de plantas é uma rede regulatória de grande relevância para a adaptação dos organismos ao ambiente. Essa rede é composta por diversas vias de controle transcricional e pós-transcricional que se retroalimentam e geram ritmos biológicos. O controle exercido pelo relógio pode ser observado nos mais diversos aspectos da fisiologia e desenvolvimento de plantas. No presente projeto de pesquisa foi investigada a relação entre o relógio biológico e a sinalização por auxinas, uma classe de fitohormônios, em cana-de-açúcar. Foram utilizadas técnicas de expressão gênica, como RT-qPCR, para definição de um protocolo robusto de avaliação de respostas transcricionais a auxinas em plântulas de cana-de-açúcar geradas por organogênese direta. Após 1h da aplicação de 80 µM auxina sintética ácido 1-naftalenoacético, foi possível observar controle transcricional evidente exercido pela aplicação de auxina sobre alguns genes. Também foi observado variação na resposta obtida, dependendo do horário do ciclo circadiano em que o estímulo era oferecido. Esse fenômeno de controle temporal sobre a resposta a um estímulo é chamado gating, sendo de grande relevância para a atuação do relógio biológico de plantas. A partir dessas observações foram realizadas análises de expressão gênica em larga escala, usando oligoarranjos, para compreensão mais aprofundada da conexão entre o relógio biológico e a sinalização por auxinas em cana-de-açúcar. Entre os genes diferencialmente expressos após estímulo com auxina, foi verificado grande presença de genes relacionados a respostas contraestresse biótico. Além disso, as respostas observadas devem estar sobre o controle do relógio biológico de cana-de-açúcar. Diversos genes relacionados a combate a infecções, como quitinases e taumatinas, tiveram sua expressão alterada após aplicação de auxinas, sendo possível observar diferenças no padrão de expressão dos genes dependendo do horário em que auxina era aplicada. Dessa forma, o relógio biológico de cana-de-açúcar, a partir da sinalização por auxinas, deve exercer controle sobre as respostas a estresses bióticos nesse organismo. Os dados obtidos são inéditos e podem contribuir para o aumento da produtividade de cana-de-açúcar assim como para o desenvolvimento de novas ferramentas biotecnológicas focadas nesse cultivar, o qual apresenta grande relevância econômica / The circadian clock is a regulatory network with great relevance to fitness of plants. This network creates biological rhythms, influencing plants metabolism and their interaction with the environment. The clock is composed of interlocking feedback transcriptional and post-transcriptional pathways. In the presente study, we investigated the interconnection between circadian clock and signaling through auxins, a group of phytohormones with great impact to plant biology. Using RT-qPCR, it was established a protocol to measure transcriptional responses after synthetic auxin 1-naphtalenacetic acid (NAA) treatment. The biological material used was leaves of sugarcane plantlets generated by direct organogenesis. After 1h treatment with 80 µM NAA, we observed obvious transcriptional responses in sugarcane plantlets. It was also possible to detect alterations of transcriptional responses according to the moment when the stimulus was offered. This temporal control is called gating and is of great relevance to plant circadian clocks. We then performed transcriptomic analysis, using oligoarrays, to get a deeper understanding of the results obtained. Indeed, it was verified that auxin stimulus is connected to biotic stress transcriptional responses and that these responses are clock-controlled. Transcripts coding for proteins like chitinases and thaumatins, which are related to biotic stress responses, were differentially expressed after auxin treatment. Also, the response of most genes was daytime-dependent. We conclude that sugarcane circadian clock, through auxin signaling, might exert control under biotic stressresponses in sugarcane. The data obtained are novelty and may contribute to increase sugarcane productivity and/or to development of new biotechnological tools dedicated to this cultivar.