Orientadores: Sergio Maramgani, Claudio Augusto Machado Sampaio / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-07-21T19:45:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Leme_LucianaDiCieroToledo_D.pdf: 9158581 bytes, checksum: d80e70dba366d1980e84dad1b3b10893 (MD5) Previous issue date: 1996 / Resumo: A presença de inibidores de serinoproteinases foi investigada em sementes de duas variedades de Bauhinia variegata (Legumonosae, Caesalpinoideae). A purificação dos inibidores de Bauhínia variegata variedade cândida e variedade lilás por cromatografia de troca iônica, cromatografias de exclusão molecular e subsequente cromatografia de fase reversa, evidenciaram nestas espécies 3 isoformas (BvcTI-1, 2 e 3; e BvITI-1, 2 e 3) de inibidores de proteinase com cadeia polipeptídica única. A análise global de aminoácidos resultou em 167 e 180 resíduos de aminoácidos para BvcTI-3 e BvITI-3, respectivamente, e em massa molecular calculada de 18529 para BvcTI-3 e de 20018 para BvITI-3, e 4 resíduos de cisteína para BvcTI-3 e 2 resíduos de cisteína para BvITI-3. Estes resultados incluem estes inibidores na Família' de inibidores tipo Kunitz. A coloração para inibidores de tripsina após focalização isoelétrica demonstrou a presença de inibidores com pontos isoelétricos aparentes de 4,85, 5,00 e 5,15. A determinação da estrutura primária completa de BvcTI-3 e da estrutura primária do N-terminal das isoformas de BvcTI e BvITI, confiram alta homologia com inibidores tipo Kunitz. Os inibidores BvcTI e BvlTI atuam seletivamente sobre serinoproteinases. Extratos de sementes e inibidores purificados de Bauhínia variegata var. cândida e varo. lilás foram testados para atividade de inibição contra tripsina e quimotripsina bovina, porcina e humana, sendo que estas enzimas foram fortemente inibidas pelos inibidores em estudo. O teste de edema através do extravasamento de plasma em pele de coelhos, mostrou que BvcTI potenciou a calicreína de pâncreas de porco / Abstract: The presence of serine proteinase inhibitors was investigated in the seeds of Bauhinia variety cândida and Bauhinia variegata variety lilás (Leguminosae, Caesalpinoideae ). The purification of inhibitors from the Bauhinias by ion-exchange chromatography, molecular exclusion chromatography and subsequent reverse phase chromatography, showed the presence of three isoforms (BvcTI-1, 2 and 3 ; BvITI-1, 2 and 3) in the two species studied with single polypeptide chain. The aminoacid analisis of the forms BvcTI-3 and BvITI-3 resulted in 167 and 180 aminoacids residues, respectively, and the calculated molecular masses were 18529 to BvcTI-3 and 20018 to BvITI-3. It showed 4 cysteine residues to BvcTI-3 and 2 cysteine residues to BvITI-3, and no free thiol groups. This results suggest that these proteins belongs to the Kunitz-type plant inhibitors family. Staining for trypsin inhibitors after isoelectric focusing showed the presence of inhibitors with isoeletric point about 4.85, 5.00 and 5.15. The primary structure sequence of BvcTI-3 was determined, confirming the inhibitor as Kunitz type. The inhibitors BvcTI and BvlTI act selectively on serine proteinases. Extracts from seeds and purifieds inhibitors of both Bauhinia variegata variety candida and Bauhinia variegata variety lilas were tested for inhibitory activity against trypsin and chymotrypsin, from cattle, pig and humans. This three enzymes were strongly inhibited by both inhibitors. The oedema test in rabits showed the BvcTI made the kallikrein of porcine pancreas more potent to plasma. extravasation / Doutorado / Bioquimica / Doutor em Ciências Biológicas

Made available in DSpace on 2016-04-27T16:58:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 dissertacao_nanci_oliveira.pdf: 3222249 bytes, checksum: 58ada2a3c8670ab194887f69bf1ed3ab (MD5) Previous issue date: 1997-05-05 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Impelled by the verification, through preliminary studies (historical, epistemological and of didactic transposition of the function s concept...) of the existent of difficulties in the conceptual field of functions, we intended to elaborate a didactic sequence to the teaching-learning of the function s concept. We assumed that it s necessary to put the student in a non-didactic situation, in which he understands the notions of correspondence, dependence and variation, and uses the interplays between settings and changes in representation register, for the comprehension of what a function is. In such case, our objective was to build problem solving to improve the student s concepts about function, or rather, for them to have a qualitative evolution in the way they think about this notion. After the elaboration and prior analysis of the sequence, we employed it in students of the Engineering first year. The posterior analysis showed that we reached our objective with most of the students / Motivados pela constatação, através de estudos preliminares (histórico, epistemológico, da transposição didática do conceito de função...), da existência de dificuldades no campo conceitual das funções, pretendíamos elaborar uma seqüência didática para o ensino-aprendizagem do conceito de função. Tomamos por hipótese que é necessário colocar o aluno numa situação a-didática, na qual ele compreenda as noções de correspondência, dependência e variação, e utilize jogo de quadros e mudanças de registro de representação, para a compreensão do que é uma função. Sendo assim, nosso objetivo era construir situações-problema para fazer avançar as concepções dos alunos sobre o conceito de função, ou seja, para que houvesse uma evolução qualitativa na forma como os alunos concebem tal noção. Após a elaboração e análise a priori da seqüência, aplicamo-la em alunos do primeiro ano do curso de Engenharia. A análise a posteriori mostrou que atingimos o nosso objetivo com a maior parte dos alunos

[pt] Este trabalho é uma análise de padrões que são modelados matematicamente através de conceitos que envolvem as sequências numéricas bem como aspectos geométricos. São consideradas algumas aplicações práticas de conteúdos trabalhados na educação básica, muitas vezes estudados de forma mecânica através de fórmulas que tornam a Matemática enfadonha e até sem sentido para os discentes. O objetivo é mostrar que a Matemática transpõe os limites das salas de aula e que sua beleza pode ser vista em áreas diversas. As ideias e conceitos que envolvem as Progressões Aritméticas e Geométricas, por exemplo, são úteis na resolução de várias situações. A arte musical que está envolta em conhecimentos matemáticos desde os primórdios de seu desenvolvimento. Os estudos desenvolvidos com a sequência de Fibonacci e como está relacionada com a razão áurea e com fenômenos naturais que aparentemente nada teriam em comum. Além disso, a presença tão marcante na natureza das características dos fractais que traçam um padrão de formação para certos elementos naturais. É possível fazer com que o processo ensino- aprendizagem de Matemática torne-se efetivo através da abordagem dos conteúdos de forma prática, o que desperta no aluno o desejo de compreender o que é proposto. Este trabalho é inspirado na frase de Pitágoras: A Matemática é o alfabeto com o qual Deus escreveu o Universo e o que pretende-se é mostrar que esta ciência de fato está em toda a parte e que seu aprendizado pode ser significativo e interessante. / [en] This work is an analysis of patterns that are modeled mathematically through concepts involving numerical sequences as well as geometric aspects. Some practical applications of content worked in basic education are considered, often mechanically studied through formulas that make Mathematics boring and even meaningless to students. The goal is to show that Mathematics transposes the boundaries of classrooms and that its beauty can be seen in several areas. The ideas and concepts that involve Arithmetic and Geometric Progressions, for example, are useful in solving various situations. The musical art that is shrouded in mathematical knowledge from the beginnings of its development. The studies developed with the Fibonacci sequence and how it is related to the golden ratio and with natural phenomena that apparently would have nothing in common. In addition, the presence so striking in the nature of the characteristics of the fractals that lay out a pattern of formation for certain natural elements. It is possible to make the teaching-learning process of Mathematics become effective by approaching the contents in a practical way, which awakens in the student the desire to understand what is proposed. This work is inspired by the phrase of Pythagoras: Mathematics is the alphabet with which God wrote the Universe and what is intended is to show that this science is indeed everywhere and that its learning can be meaningful and interesting.

[pt] Esta tese aborda os problemas de compressão para os seguintes tipos de dados: sequência de bits e grafos web. Para o problema de compressão de sequência de bits, demonstramos a relação entre algoritmos de intercalação e codificadores de fonte binária. Em seguida, mostramos que os algoritmos de intercalação binária (Hwang e Lin, 1972), recursivo (Dudzinski, 1981) e probabilístico (Vega, 1993), geram respectivamente os codificadores de entropia baseado em comprimentos de carreiras codificados com o código de Rice, o codificador de intercalação binária (Moffat, 2000) e o codificador de Rice aleatório, na qual é um novo variante do código de Rice. Para o problema de compressão de grafos web, propomos uma nova representa ção compacta para grafos web, intitulada árvore-w, construída especificamente para memória externa (disco), sendo a primeira nesse gênero. Propomos também um novo tipo de layout projetado especificamente para grafos web, intitulado layout escalado. Além disso, mostramos como construir um layout cache-oblivious para explorar a hierarquia de memórias, sendo a primeira desse tipo. Apresentamos vários tipos de consultas que podem ser executadas e é a primeira representação a suportar execução de consulta de leitura aleatória em lote e a otimização de consultas avançadas, inclusive em memória principal. Por fim, executamos uma série de experimentos que mostra que a árvore-w apresenta taxas de compressão e de tempo de execução competitivas com outras representações compactas em memória principal. Assim, demonstramos empiricamente a viabilidade de uma representação compacta para memória externa na prática, contrariando a afirmação de vários pesquisadores (Suel, 2001) (Buehrer, 2008). / [en] This thesis addresses the problems of compression for the following data types: numbers, sequence of bits and webgraphs. For the problem of compression of a sequence of bits, we demonstrate the relationship between merge algorithms and binary source coders. Then, we show that the algorithms binary merge (Hwang and Lin, 1972), recursive merge (Dudzinski, 1981) and probabilistic merge (Vega, 1993), generate respectively an entropy coder based runlengths encoded with the Rice code, the interpolative binary coder (Moffat, 2000) and the random Rice coder, which is a new variant of the Rice code. For the problem of webgraph compression, we propose a new compact representation for webgraphs, entitled w-tree, built specifically for external memory (disk), being the first one in this genre. We also propose a new type of layout designed specifically for webgraphs, entitled scaled layout. In addition, we show how to build a cache-oblivious layout to explore the hierarchy of memories, being the first of its kind. We offer several types of queries that can be performed and it is the first representation to support batched random read query execution and advanced query optimization, including in main memory. Finally, we performed a series of experiments showing that the w-tree provides compression rates and running times competitive with other compact representations for main memory. Therefore, we demonstrate empirically the feasibility of a compact representation for external memory in practice, contrary to the assertion of several researchers (Suel, 2001) (Buehrer, 2008).

Conforme diversos artigos, as sequênncias de DNA apresentam longa dependência, isto é, mesmo para tempos bastante distantes entre si, a correlação entre as variáveis aleatórias é não desprezível. Neste trabalho, verificamos se esta longa dependência pode ser explicada pelos processos auto-regressivos médias móveis fracionariamente integráveis (ARFIMA(p; d; q)), através da análise de diversas sequências de DNA em todos os domínios da vida. Para estimar o parâmetro de diferenciação d utilizamos os seguintes métodos de estimação: semiparamétrico baseado na equação de regressão linear utilizando a função periodograma, em versão clássica e robusta; o da máxima verossimilhança (ver Fox e Taqqu, 1986), utilizando a aproximação sugerida por Whittle (1953) e o método semiparamétrico R/S(n), proposto por Hurst (1951). O objetivo principal deste trabalho é analisar o método da análise de flutuações destendenciadas ("Detrended Fluctuation Analysis" - DFA), pro- posto por Peng et al. (1994). Este método é estabelecido como uma importante ferramenta para detectar longa dependência em séries temporais não estacionárias. Descrevemos o método DFA e analisamos sua consistência e distribuição assintótica como um estimador para o parâmetro fracionário d. / In the literature it is stated that the DNA sequences present the long- range dependence property. In this work, we analyze this long dependence property in view of the autoregressive moving average fractionally integrated ARFIMA (p; d; q) processes through the analysis of several DNA sequences in all life domain. For estimating the fractional parameter d we consider the following estimation methods: the semiparametric regression method based on the periodogram function, in both classical and robust version; the maximum likelihood method (see Fox and Taqqu, 1986), by considering the approximation suggested by Whittle (1953) and the semiparametric R/S(n) method, proposed by Hurst (1951). The main goal of this work is to consider the detrended °uctuation analysis (DFA), proposed by Peng et al. (1994). This is a well known method for analyzing the long-range dependence in non-stationary time series. In this work we describe the DFA method and we prove its consistency and its asymptotic distribution as an estimator for the fractional parameter d.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The present dissertation aims to present the osteological anatomy of an early sauropodomorph found in Triassic rocks from the municipality of Agudo, Rio Grande do Sul (RS), Brazil. In addition, it aims to tests the biostratigraphic utility of this specimen. CAPPA/UFSM 0002 is composed of postcranial elements from the locality called Sítio Wachholz, ascribed to the Caturrita Formation. Some typical features present in prosauropods are verified in the specimen. For instance, the concave caudal margin of the neural spines of the medial trunk vertebrae, the convex proximal surface of the metacarpal V, and the distal end of the ischium higher than two times the width. On the other hand, typical features of more derived groups than Plateosauridae are absent and the slender shape of the first phalanx of the digit I of the foot corresponds to a common state of basalmost sauropodomorphs. A comparative and phylogenetic analysis among several early sauropodomorphs suggests affinities with Unaysaurus tolentinoi, the only unequivocal sauropodomorph from Caturrita Formation. Based upon such results, a biostratigraphic framework is proposed, which includes the Wachholz, Botucaraí Hill (Candelária, RS), and the Água Negra sites (São Martinho da Serra, RS), this last one so far producing the only record of U. tolentinoi. This corresponds to the first biostratigraphic framework proposed based on fossil vertebrates for the type locality of U. tolentinoi. Considering the presence of the genus Jachaleira in the Los Colorados Formation (Argentina) and in the Botucaraí Hill Site, an early Norian age is suggested to the correlated sites, as recent studies point this age to the portion that yielded Jachaleria in the Los Colorados Formation. Such age places U. tolentinoi and the other sauropodomorphs evaluated here in a unique position regarding the evolutionary history of the sauropodomorphs, suggesting that they lived in a transitional moment, between a period of low representativeness to an of extreme abundance of the group on Earth. / A presente dissertação tem como objetivo principal apresentar a anatomia óssea de um sauropodomorfo primitivo descoberto em rochas Triássicos no município de Agudo, Rio Grande do Sul (RS), Brasil. Além disso, objetiva-se testar o espécime em estudos de correlação bioestratigráfica. O espécime CAPPA/UFSM 0002 é composto por elementos pós-cranianos recuperados na localidade conhecida como Sítio Wachholz, atribuída à Formação Caturrita. É possível verificar a presença de características consideradas típicas dos prossaurópodes . Por exemplo, a forma côncava da margem caudal dos processos espinhosos das vértebras mediais truncais, a superfície convexa da extremidade proximal do metacarpal V e a extremidade distal do ísquio com altura maior do que duas vezes sua largura. Por outro lado, feições típicas de grupos mais derivados do que Plateosauridae não foram encontradas e a primeira falange do digito I do pé apresenta morfologia delgada, comum em sauropodomorfos mais basais. Uma análise comparativa e filogenética dentre diversos sauropodomorfos primitivos sugere afinidades com Unaysaurus tolentinoi, até o momento o único sauropodomorfo inequivoco da Formação Caturrita. Com base em tais resultados, é proposto um esquema de correlação entre os sítios Wachholz, Botucaraí (Candelária, RS) e Água Negra (São Martinho da Serra, RS), este último tendo produzido o único registro de U. tolentinoi até o momento. Assim, esta é a primeira proposta bioestratigrafica envolvendo a localidade tipo de U. tolentinoi com base em vertebrados fósseis. Dada a presença do gênero Jachaleria na Formação Los Colorados (Argentina) e no Sítio Cerro Botucaraí, é sugerida idade Noriana inicial para os sítios correlacionados neste esquema, uma vez que estudos recentes apontam a mesma idade para a porção com registro do gênero na Formação Los Colorados. Esta idade coloca U.tolentinoi e os outros espécimes avaliados aqui em uma posição única na historia evolutiva dos sauropodomorfos, sugerindo que eles viveram em um momento de transição de um período de baixa representatividade para um de extrema abundância do grupo na Terra.

Conforme diversos artigos, as sequênncias de DNA apresentam longa dependência, isto é, mesmo para tempos bastante distantes entre si, a correlação entre as variáveis aleatórias é não desprezível. Neste trabalho, verificamos se esta longa dependência pode ser explicada pelos processos auto-regressivos médias móveis fracionariamente integráveis (ARFIMA(p; d; q)), através da análise de diversas sequências de DNA em todos os domínios da vida. Para estimar o parâmetro de diferenciação d utilizamos os seguintes métodos de estimação: semiparamétrico baseado na equação de regressão linear utilizando a função periodograma, em versão clássica e robusta; o da máxima verossimilhança (ver Fox e Taqqu, 1986), utilizando a aproximação sugerida por Whittle (1953) e o método semiparamétrico R/S(n), proposto por Hurst (1951). O objetivo principal deste trabalho é analisar o método da análise de flutuações destendenciadas ("Detrended Fluctuation Analysis" - DFA), pro- posto por Peng et al. (1994). Este método é estabelecido como uma importante ferramenta para detectar longa dependência em séries temporais não estacionárias. Descrevemos o método DFA e analisamos sua consistência e distribuição assintótica como um estimador para o parâmetro fracionário d. / In the literature it is stated that the DNA sequences present the long- range dependence property. In this work, we analyze this long dependence property in view of the autoregressive moving average fractionally integrated ARFIMA (p; d; q) processes through the analysis of several DNA sequences in all life domain. For estimating the fractional parameter d we consider the following estimation methods: the semiparametric regression method based on the periodogram function, in both classical and robust version; the maximum likelihood method (see Fox and Taqqu, 1986), by considering the approximation suggested by Whittle (1953) and the semiparametric R/S(n) method, proposed by Hurst (1951). The main goal of this work is to consider the detrended °uctuation analysis (DFA), proposed by Peng et al. (1994). This is a well known method for analyzing the long-range dependence in non-stationary time series. In this work we describe the DFA method and we prove its consistency and its asymptotic distribution as an estimator for the fractional parameter d.

Conforme diversos artigos, as sequênncias de DNA apresentam longa dependência, isto é, mesmo para tempos bastante distantes entre si, a correlação entre as variáveis aleatórias é não desprezível. Neste trabalho, verificamos se esta longa dependência pode ser explicada pelos processos auto-regressivos médias móveis fracionariamente integráveis (ARFIMA(p; d; q)), através da análise de diversas sequências de DNA em todos os domínios da vida. Para estimar o parâmetro de diferenciação d utilizamos os seguintes métodos de estimação: semiparamétrico baseado na equação de regressão linear utilizando a função periodograma, em versão clássica e robusta; o da máxima verossimilhança (ver Fox e Taqqu, 1986), utilizando a aproximação sugerida por Whittle (1953) e o método semiparamétrico R/S(n), proposto por Hurst (1951). O objetivo principal deste trabalho é analisar o método da análise de flutuações destendenciadas ("Detrended Fluctuation Analysis" - DFA), pro- posto por Peng et al. (1994). Este método é estabelecido como uma importante ferramenta para detectar longa dependência em séries temporais não estacionárias. Descrevemos o método DFA e analisamos sua consistência e distribuição assintótica como um estimador para o parâmetro fracionário d. / In the literature it is stated that the DNA sequences present the long- range dependence property. In this work, we analyze this long dependence property in view of the autoregressive moving average fractionally integrated ARFIMA (p; d; q) processes through the analysis of several DNA sequences in all life domain. For estimating the fractional parameter d we consider the following estimation methods: the semiparametric regression method based on the periodogram function, in both classical and robust version; the maximum likelihood method (see Fox and Taqqu, 1986), by considering the approximation suggested by Whittle (1953) and the semiparametric R/S(n) method, proposed by Hurst (1951). The main goal of this work is to consider the detrended °uctuation analysis (DFA), proposed by Peng et al. (1994). This is a well known method for analyzing the long-range dependence in non-stationary time series. In this work we describe the DFA method and we prove its consistency and its asymptotic distribution as an estimator for the fractional parameter d.

Orientador: Zanoni Dias / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-22T15:29:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Almeida_AndreAtanasioMaranhao_D.pdf: 2248939 bytes, checksum: b57ed5328b80a2fc7f36d1509558e756 (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: Alinhamento de seqüências é, reconhecidamente, uma das tarefas de maior importância em bioinformática. Tal importância origina-se no fato de ser uma operação básica utilizada por diversos outros procedimentos na área, como busca em bases de dados, visualização do efeito da evolução em uma família de proteínas, construção de árvores filogenéticas e identificação de motifs preservados. Seqüências podem ser alinhadas aos pares, problema para o qual já se conhece algoritmo exato com complexidade de tempo O(l2), para seqüências de comprimento l. Pode-se também alinhar simultaneamente três ou mais seqüências, o que é chamado de alinhamento múltiplo de seqüências (MSA, do inglês Multiple Sequence Alignment ). Este, que é empregado em tarefas como detecção de padrões para caracterizar famílias protéicas e predição de estruturas secundárias e terciárias de proteínas, é um problema NP - Difícil. Neste trabalho foram desenvolvidos métodos heurísticos para alinhamento múltiplo de seqüências de proteína. Estudaram-se as principais abordagens e métodos existentes e foi realizada uma série de implementações e avaliações. Em um primeiro momento foram construídos 342 alinhadores múltiplos utilizando a abordagem progressiva. Esta, que é uma abordagem largamente utilizada para construção de MSAs, consiste em três etapas. Na primeira delas é computada a matriz de distâncias. Em seguida, uma árvore guia é gerada com base na matriz e, finalmente, o MSA é construído através de alinhamentos de pares, cuja ordem é definida pela árvore. Os alinhadores desenvolvidos combinam diferentes métodos aplicados a cada uma das etapas. Para a computação das matrizes de distâncias foram desenvolvidos dois métodos, que são capazes também de gerar alinhamentos de pares de seqüências. Um deles constrói o alinhamento com base em alinhamentos locais e o outro utiliza uma função logarítmica para a penalização de gaps. Foram utilizados ainda outros métodos disponíveis numa ferramenta chamada PHYLIP. Para a geração das árvores guias, foram utilizados os métodos clássicos UPGMA e Neighbor Joining. Usaram-se implementações disponíveis em uma ferramenta chamada R. Já para a construção do alinhamento múltiplo, foram implementados os métodos seleção por bloco único e seleção do par mais próximo. Estes, que se destinam a seleção xiii do par de alinhamentos a agrupar no ciclo corrente, são comumente utilizados para tal tarefa. Já para o agrupamento de um par de alinhamentos, foram implementados 12 métodos inspirados em métodos comumente utilizados - alinhamento de consensos e alinhamento de perfis. Foram feitas todas as combinações possíveis entre esses métodos, resultando em 342 alinhadores. Eles foram avaliados quanto à qualidade dos alinhamentos que geram e avaliou-se também o desempenho dos métodos, utilizados em cada etapa. Em seguida foram realizadas avaliações no contexto de alinhamento baseado em consistência. Nesta abordagem, considera-se MSA ótimo aquele que estão de acordo com a maioria dos alinhamentos ótimos para os n(n ? 1)/2 alinhamentos de pares contidos no MSA. Alterações foram realizadas em um alinhador múltiplo conhecido, MUMMALS, que usa a abordagem. As modificações foram feitas no método de contagem k-mer, assim como, em outro momento, substituiu-se a parte inicial do algoritmo. Foram alterados os métodos para computação da matriz de distâncias e para geração da árvore guia por outros que foram bem avaliados nos testes realizados para a abordagem progressiva. No total, foram implementadas e avaliadas 89 variações do algoritmo original do MUMMALS e, apesar do MUMMALS já produzir alinhamentos de alta qualidade, melhoras significativas foram alcançadas. O trabalho foi concluído com a implementação e a avaliação de algoritmos iterativos. Estes se caracterizam pela dependência de outros alinhadores para a produção de alinhamentos iniciais. Ao alinhador iterativo cabe a tarefa de refinar tais alinhamentos através de uma série de ciclos até que haja uma estabilização na qualidade dos alinhamentos. Foram implementados e avaliados dois alinhadores iterativos não estocásticos, assim como um algoritmo genético (GA) voltado para a geração de MSAs. Nesse algoritmo genético, implementado na forma de um ambiente parametrizável para execução de algoritmos genéticos para MSA, chamado ALGAe, foram realizadas diversas experiências que progressivamente elevaram a qualidade dos alinhamentos gerados. No ALGAe foram incluídas outras abordagens para construção de alinhamentos múltiplos, tais como baseada em blocos, em consenso e em modelos. A primeira foi aplicada na geração de indivíduos para a população inicial. Foram implementados alinhadores baseados em blocos usando duas abordagens distintas e, para uma delas, foram implementadas cinco variações. A segunda foi aplicada na definição de um operador de cruzamento, que faz uso da ferramenta M-COFFEE para realizar alinhamentos baseados em consenso a partir de indivíduos da população corrente do GA, e a terceira foi utilizada para definir uma função de aptidão, que utiliza a ferramenta PSIPRED para predição das estruturas secundárias das seqüências. O ALGAe permite a realização de uma grande variedade de novas avaliações / Abstract: Sequence alignment is one the most important tasks of bioinformatics. It is a basic operation used for several procedures in that domain, such as sequence database searches, evolution effect visualization in an entire protein family, phylogenetic trees construction and preserved motifs identification. Sequences can be aligned in pairs and generate a pairwise alignment. Three or more sequences can also be simultaneously aligned and generate a multiple sequence alignment (MSA). MSAs could be used for pattern recognition for protein family characterization and secondary and tertiary protein structure prediction. Let l be the sequence length. The pairwise alignment takes time O(l2) to build an exact alignment. However, multiple sequence alignment is a NP-Hard problem. In this work, heuristic methods were developed for multiple protein sequence alignment. The main approaches and methods applied to the problem were studied and a series of aligners developed and evaluated. In a first moment 342 multiple aligners using the progressive approach were built. That is a largely used approach for MSA construction and is composed by three steps. In the first one a distance matrix is computed. Then, a guide tree is built based on the matrix and finally the MSA is constructed through pairwise alignments. The order to the pairwise alignments is defined by the tree. The developed aligners combine distinct methods applied to each of steps. Then, evaluations in the consistency based alignment context were performed. In that approach, a MSA is optimal when agree with the majority along all possible optimal pairwise alignments. MUMMALS is a known consistency based aligner. It was changed in this evaluation. The k-mer counting method was modified in two distinct ways. The k value and the compressed alphabet were ranged. In another evaluation, the k-mer counting method and guide tree construction method were replaced. In the last stage of the work, iterative algorithms were developed and evaluated. Those methods are characterized by other aligner's dependence. The other aligners generate an initial population and the iterative aligner performs a refinement procedure, which iteratively changes the alignments until the alignments quality are stabilized. Several evaluations were performed. However, a genetic algorithm for MSA construction stood out along this stage. In that aligner were added other approaches for multiple sequence alignment construction, such as block based, consensus based and template based. The first one was applied to initial population generation, the second one was used for a crossover operator creation and the third one defined a fitness function / Doutorado / Ciência da Computação / Doutor em Ciência da Computação

Orientador: Claudio Francisco Tormena / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-14T14:30:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Santos_FranciscoPaulodos_D.pdf: 15350887 bytes, checksum: 67e192401b6f5d14d6d2568ea89baff1 (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: A tese está estruturada da seguinte forma. Primeiro uma parte introdutória relatando o efeito das interações hiperconjugativas na constante de acoplamento JXY e uma discussao sobre a as principais metodologias para a determinação de constantes de acoplamento a JXY a longa distância. Nesta primeira parte o leitor e introduzido nos tópicos básicos desta tese. Seguindo o corpo da tese contém os resultados e discussão. Primeiro apresentamos as metodologias para determinação das constantes de acoplamento JCH com enfase para o experimento de HSQMBC e para os experimentos de estado de spin seletivo (HSQC-TOCSY-IPAP e HSQC-TOCSY-IPAP-triplamente editado). Posteriormente apresentamos uma racionalização para a diferença entre os acoplamentos JC4H1 e JC1H4 da 3-exo-2-norbornanona (X = Cl, Br, SCH3). Mostramos que ambos os acoplamentos JC1H e JC4H14 deveriam apresentar uma redução de seus valores, devido as interações hiperconjugativas sC1-C7p*C2=O e sC1-C7s*C2=O que retiram densidade eletrônica do caminho a três ligações.Entretanto, observamos que a existência de uma terceira interação sC3-C4s*C2-O recupera parte da densidade eletrônica do acoplamento JC4H1 através de um caminho adicional a quatro ligações fazendo com que o acoplamento JC4H1 seja maior. Este caminho a quatro ligações é similar ao observado em sistemas homoalílicos, sendo que a principal diferença é a natureza do orbital antiligante, que para nossos sistemas é um orbital do tipo s, enquanto para os homoalílicos é do tipo p. / Abstract: In the introduction, it is presented a discussion about the effect of hyperconjugative interactions on coupling constants and a discussion about some methodologies for the measurement of long range heteronuclear coupling constants. JCH, with special emphasis on HSQMBC experiments and the spin state selective methodologies (HSQC-TOCSY-IPAP and HSQC-TOCSY-IPAP-triple editing). After that, a rationalization of the known difference between the JC4H1 and JC1H4 coupling constant transmitted mainly through the 7-bridge in norbornanone is presented in terms of the effects of hyperconjugative interactions involving the carbonyl group. Theoretical and experimental JC4H couplings were carried out for 3-endo- and 3-exo-X-2-norbornanone (X = Cl, Br, SCH3) and for exo- and endo-2- norbornanes derivatives. The hyperconjugative interactions were studied with the Natural Bond Orbital (NBO) analyses. It was observed that interactions involving the carbonyl p*C2=O and s*C2=O antibonding orbitals produce a decrease of threebond contribution for o both JC4H1 and JC1H4 couplings.However, the latter antibonding orbital also undergoes a strong sC3-C4s*C2=O interaction, which defines an additional coupling pathway for JC4H1 but not for JC1H4 .This pathway is similar to that known for homoallylic couplings, being the only difference the nature of the intermediate antibonding orbital, i.e. for JC4H1 is of s-type, while in homoallylic couplings is of p-type. / Doutorado / Quimica Organica / Doutor em Ciências