Submitted by Ana Damasceno (ana.damasceno@unipampa.edu.br) on 2016-11-07T16:30:36Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Dissertação - Evelise Carvalho.pdf: 2321912 bytes, checksum: 3957e800afc8b54ee2d2bc427c9dffd6 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-11-07T16:30:36Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Dissertação - Evelise Carvalho.pdf: 2321912 bytes, checksum: 3957e800afc8b54ee2d2bc427c9dffd6 (MD5) Previous issue date: 2015-05-19 / Algas verdes da classe Trebouxiphyceae estão entre os organismos presentes no continente Antártico, onde a espécie mais relatada é a macroalga verde Prasiola crispa (Lightfoot) Kützing. Considerada um organismo extremófilo, pois se desenvolve com muito sucesso no habitat extremo da Antártica, ainda são raros na literatura dados moleculares sobre esta espécie, o que impede uma avaliação sobre sua taxonomia e posição filogenética. Com o advento das tecnologias de sequenciamento de nova geração, os genomas de organelas tornaram-se uma grande ferramenta para estudos de filogenia, pois fornecem inúmeros dados filogenéticos, sequências de proteínas e nucleotídeos e também informações sobre conteúdo gênico e arquitetura. Neste trabalho, foi determinada a sequência dos genomas do cloroplasto (cpDNA) e mitocondrial (mtDNA) de P. crispa, com o intuito de inferir as relações evolutivas deste organismos com outras espécies de plantas verdes, bem como uma análise estrutural. Os genomas plastidial e mitocondrial foram sequenciados por Macrogen Service (SolexaIllumina Hi-Seq 2500). A montagem, anotação, alinhamento, construção da filogenia e análise sintênica foram realizados in silico com softwares específicos. O cpDNA e mtDNA P. crispa apresentam 196.502 pb e 89.819 pb, respectivamente. Estes genomas acessórios apresentam 21 genes putativos relacionados com a fotossíntese e 18 genes relacionados com o metabolismo oxidativo. A análise filogenômica baseada no cpDNA demonstrou que P. crispa agrupou com alga trebouxiophyceae Prasiolopsis sp. formando o clado Prasiola juntamente com Stichococcus bacilaris. Nossos resultados para filogenômica embasada no mtDNA revelam que P. crispa agrupa com as outras espécies da classe Trebouxiphyceae. A análise de sintenia do cpDNA e mtDNA de P. crispa com a espécies de plantas verdes relacionadas evolutivamente demonstram que estes organismos apresentam poucos blocos gênicos sintênicos. Este trabalho pioneiro com a alga P. crispa, demonstra que os genomas acessórios suprem uma gama de dados moleculares que podem ser utilizados para estudos filogenômicos. Além disto, as informações geradas a partir do sequenciamento do cpDNA e mtDNA de P. crispa fornecem um aporte para estudos futuros mais aprofundados / Green algae from Trebouxiophyceae class are among the organisms in the Antarctic continent, where the most reported species is the green macroalga Prasiola crispa (Lightfoot) Kützing. This algae is considered an extremophile organism because develops successfully in the harsh Antarctic habitat, however studies reporting molecular data of this species are still lacking in the literature, which prevents an assessment of their correct taxonomy and phylogenetic position. With the advent of next generation sequencing technologies, it because easier to obtain molecular information as for example from organelle genomes making them a great tool for taxonomic studies because they provide a great number of, phylogenetic data, nucleotides, protein sequences, gene content and architecture information. In this study, we determined the sequence of the chloroplast (cpDNA) and mitochondrial (mtDNA) genome of P. crispa in order to infer the evolutionary relationships of the organisms with other species of green plants, as well as a structural analysis. Plastid and mitochondrial genome was sequenced by Macrogen Service (Illumina Solexa Hi-Seq 2500). The genome assembly, annotation, sequences alignment, phylogeny construction, and structural analyses were performed in silico with specific softwares. Plastid and Mitochondrial genomes have a total length of 196,502 bp and 89,819 bp, respectively. These genomes presented 21 putative photosynthesis related genes and 18 oxidative metabolism related genes, respectively. Phylogenetic analysis based on the cpDNA demonstrated that P. crispa grouped with Trebouxiophyceae algae Prasiolopsis sp. forming the Prasiola clade along with Stichococcus bacilaris. Our results for phylogenetic analysis grounded in mtDNA show that P. crispa groups with other species of Trebouxiphyceaen alga. Synteny analysis of P. crispa cpDNA and mtDNA with evolutionarily related species of green plants shows that these organisms have few syntenic gene blocks. This pioneering work with P. crispa provided the accessories genomes which suppled a range of molecular data that can be employed to taxonomic studies. In addition, the information generated from the sequencing of cpDNA and mtDNA of P. crispa provide a contribution for further studies.

Os micro-organismos que habitam o trato digestivo dos ruminantes têm uma profunda influência no desenvolvimento e funcionamento do animal hospedeiro. O rúmen abriga comunidades microbianas complexas dominadas por bactérias que participam de um processo eficiente de degradação dos materiais que compõem a parede celular vegetal. Por esta razão, o microbioma do rúmen representa uma fonte inexplorada de enzimas hidrolíticas com potencial aplicação na produção de combustíveis a partir da biomassa lignocelulósica. Nós usamos a plataforma Ion Torrent (PGM) para acessar o microbioma do rúmen de quatro animais da raça Santa Inês submetidos a uma dieta base. A fim de descrever a estrutura da comunidade microbiana no rúmen de ovinos e explorar o seu potencial como uma fonte de genes de degradação da biomassa, usamos a abordagem de sequenciamento do gene RNA ribossomal 16S (rRNA), utilizando Ion Tags, e a abordagem de sequenciamento metagenômico shotgun (DNA total), respectivamente. Além disso, medimos parâmetros químicos do ambiente do rúmen, relacionados a cada animal, incluindo pH, Degradabilidade da Matéria Orgânica (OMD), Produção total de Gás (GP) e Emissões de Metano (CH4), a fim de buscar correlações entre estas variáveis químicas e os grupos bacterianos. Em termos de estrutura da comunidade microbiana (bacteriana), encontramos Bacteroidetes como o filo dominante, seguido por Firmicutes, Proteobacteria e Actinobacteria. Alguns táxons foram correlacionados com os parâmetros químicos, como as famílias Corynebacteriaceae e Streptococcaceae, que foram positivamente correlacionadas com OMD; e a família Streptomycetaceae, negativamente correlacionada com GP e CH4. Algumas glicosil hidrolases conhecidas foram identificadas, como Endo-1,4-beta-glucanases, Beta-D-glicosídioglicohidrolases e outras foram designadas como putativas. Estas descobertas mostram interações ecológicas entre os grupos microbianos e funções importantes do rúmen, assim como o potencial do rúmen de ovinos para a descoberta de novas enzimas celulolíticas. / The microorganisms inhabiting the digestive tracts of ruminants have a profound influence on the host animal development and functioning. The rumen harbors complex microbial communities dominated by bacteria, which participate in an efficient process to digest plant cell wall materials. For this reason, the rumen microbiome represents an untapped source of hydrolytic enzymes with potential application for fuel production from lignocellulosic biomass. We used the Ion Torrent (PGM) platform to access the rumen microbiome of four animals of Santa Inês breed under a base diet. In order to describe the structure of the microbial community in the sheep rumen and explore its potential as a source of biomass-degrading genes, we used 16S ribosomal RNA (rRNA) Ion Tags sequencing approach and shotgun metagenomic sequencing (total DNA) approach, respectively. Furthermore, we measured rumen chemical environmental parameters related to each animal, including pH, Organic Matter Degradability (OMD), Total Gas Production (GP) and Methane emissions (CH4) in order to search for correlations between these chemical variables and bacterial groups. In terms of microbial (bacterial) community structure, we found Bacteroidetes as the dominant phylum in sheep rumen microbiome, followed by Proteobacteria, Firmicutes and Actinobacteria. Some taxa were correlated with the environmental parameters, like the Corynebacteriaceae and Streptococcaceae families, which was positively correlated with OMD, and the Streptomycetaceae family, negatively correlated with GP and CH4. Some known glycoside hydrolases were identified, such as Endo-1,4-betaglucanases, Beta-D-glucoside glucohydrolases and others were designated as putative ones. These findings show ecological interactions among microbial groups and important rumen functions, as well as the potential of the sheep rumen for the discovery of new cellulolytic enzymes.

The availability of molecular markers covering the entire genome, such as single nucleotide polymorphism (SNP) markers, allied to the computational resources for processing large amounts of data, enabled the development of an approach for marker assisted selection for quantitative traits, known as genomic selection. In the last decade, genomic selection has been successfully implemented in a wide variety of animal and plant species, showing its benefits over traditional marker assisted selection and selection based only on pedigree information. However, some practical challenges may still limit the wide implementation of this method in a plant breeding program. For example, we cite the cost of high-density genotyping of a large number of individuals and the application of more complex models that take into account multiple traits and environments. Thus, this study aimed to i) investigate SNP calling and imputation strategies that allow cost-effective high-density genotyping, as well as ii) evaluating the application of multivariate genomic selection models to data from multiple traits and environments. This work was divided into two chapters. In the first chapter, we compared the accuracy of four imputation methods: NPUTE, Beagle, KNNI and FILLIN, using genotyping-by-sequencing (GBS) data from 1060 maize inbred lines, which were genotyped using different depths of coverage. In addition, two SNP calling and imputation strategies were evaluated. Our results indicated that combining SNP-calling and imputation strategies can enhance cost-effective genotyping, resulting in higher imputation accuracies. In the second chapter, multivariate genomic selection models, for multiple traits and environments, were compared with their univariate versions. We used data from 415 hybrids evaluated in the second season in four years (2006-2009) for grain yield, number of ears and grain moisture. Hybrid genotypes were inferred in silico based on their parental inbred lines using SNP markers obtained via GBS. However, genotypic information was available only for 257 hybrids, motivating the use of the H matrix, which combines genetic information based on pedigree and molecular markers. Our results demonstrated that the use of multi-trait multi-environment models can improve predictive abilities, especially to predict the performance of hybrids that have not yet been evaluated in any environment. / A disponibilidade de marcadores moleculares cobrindo todo o genoma, como os polimorfismos de nucleotídeos individuais (single nucleotide polymorphism - SNP), aliada aos recursos computacionais para o processamento de grande volume de dados, tornou possível o desenvolvimento de uma abordagem de melhoramento assistido para caracteres de herança quantitativa, conhecida como seleção genômica. Na última década a seleção genômica tem sido implementada com sucesso em uma enorme variedade de espécies animais e vegetais, comprovando suas vantagens sobre a seleção assistida por marcadores tradicional e a seleção baseada apenas em informações de parentesco. No entanto, alguns desafios práticos ainda podem limitar a implementação deste método em um programa de melhoramento de plantas. Como exemplos, citam-se o custo da genotipagem de alta densidade de um grande número de indivíduos e a aplicação de modelos mais complexos, que consideram múltiplos caracteres e ambientes. Dessa forma, este estudo teve como objetivos: i) investigar estratégias de identificação de SNPs e imputação que possibilitem uma genotipagem de alta densidade economicamente viável; e ii) avaliar a aplicação de modelos multivariados de seleção genômica para múltiplos caracteres e ambientes. Este trabalho foi divido em dois capítulos. No primeiro capítulo, comparou-se a acurácia de quatro métodos de imputação: NPUTE, Beagle, KNNI e FILLIN, usando dados de genotipagem por sequenciamento (genotyping-by-sequencing - GBS) de 1.060 linhagens de milho, que foram genotipadas usando diferentes profundidades de cobertura. Além disso, duas estratégias de identificação de SNPs e imputação foram avaliadas. Os resultados indicaram que a combinação de estratégias de detecção de polimorfismos e imputação pode possibilitar uma genotipagem economicamente viável, resultando em maiores acurácias de imputação. No segundo capítulo, modelos multivariados de seleção genômica, para múltiplos caracteres e ambientes, foram comparados com suas versões univariadas. Dados de 415 híbridos avaliados na segunda safra em quatro anos (2006-2009) para os caracteres produtividade de grãos, número de espigas e umidade foram utilizados. Os genótipos dos híbridos foram inferidos in silico com base nos genótipos das linhagens parentais usando marcadores SNPs obtidos via GBS. No entanto, informações genotípicas estavam disponíveis para apenas 257 híbridos, de modo que foi necessário fazer uso da matriz H, a qual combina informações de parentesco genético baseadas em pedigree e marcadores. Os resultados obtidos demonstraram que o uso de modelos de seleção genômica para múltiplos caracteres e ambientes pode aumentar a capacidade preditiva, especialmente para predizer a performance de híbridos nunca avaliados em qualquer ambiente.

As crescentes preocupações com questões ambientais têm despertado interesse global pelo uso de combustíveis alternativos, e o uso da biomassa vegetal surge como uma alternativa viável para a geração de biocombustíveis. Diferentes materiais orgânicos têm sido utilizados, e dentre eles destaca-se o sorgo biomassa (Sorghum bicolor L. Moench). A seleção genômica apresenta grande potencial e pode, em médio prazo, reestruturar os programas de melhoramento de plantas, promovendo maiores ganhos genéticos quando comparada a outros métodos, além de reduzir significativamente o tempo necessário para o desenvolvimento de novas cultivares, através da seleção precoce. Este trabalho teve como objetivo avaliar modelos de seleção genômica e aplicá-los para a predição dos valores genéticos de indivíduos do painel de sorgo biomassa da Embrapa/Milho e Sorgo. Tal painel inclui materiais do banco de germoplasma e materiais utilizados em programas de melhoramento de sorgo dessa instituição, bem como coleções núcleo do CIRAD e ICRISAT, sendo, portanto, subdividido em dois sub-painéis. As 100 linhagens do sub-painel 1 foram avaliadas fenotipicamente por dois anos (2011 e 2012) e as 100 linhagens do sub-painel 2 por um ano (2011), ambas no município de Sete Lagoas-MG, para as seguintes características fenotípicas: tempo até o florescimento, altura de plantas, produção de massa verde e massa seca, proporções de fibra ácida e neutra, celulose, hemicelulose e lignina. Posteriormente, as 200 linhagens integrantes do painel foram genotipadas através da técnica de genotipagem por sequenciamento. A partir desses dados genotípicos e fenotípicos, os modelos de seleção genômica Bayes A, Bayes B, Bayes Cπ, Bayes Lasso, Bayes Ridge Regression e Random Regression BLUP (RRBLUP) foram ajustados e comparados. As capacidades preditivas obtidas foram elevadas e pouco variaram entre os diversos modelos, variando de 0,61 para o caráter florescimento a 0,85 para a proporção de fibra ácida, quando o modelo RRBLUP foi empregado na análise conjunta dos dois sub-painéis. Por outro lado, a predição cruzada entre sub-painéis resultou em capacidades preditivas substancialmente menores, nunca superiores a 0,66 e em alguns cenários virtualmente iguais a zero, além de apresentar maiores variações entre os modelos ajustados. Simulações do uso de subconjuntos dos marcadores moleculares são apresentadas e indicam possibilidades de obtenção de capacidades preditivas mais elevadas. Análises de enriquecimento funcional realizadas a partir dos efeitos preditos dos marcadores sugeriram associações interessantes, as quais devem ser investigadas com maiores detalhes em estudos futuros, com potencial de elucidação da arquitetura genética dos caracteres quantitativos. / Increased concerns about environmental issues have aroused global interest in the use of alternative fuels, and the use of plant biomass emerges as a viable alternative for the generation of biofuels. Different organic materials have been used, including high biomass sorghum (Sorghum bicolor L. Moench). Genomic selection has great potential and could, in the medium term, restructure plant breeding programs, promoting greater genetic gains when compared to other methods and significantly reducing the time required for the development of new cultivars through early selection. This work aimed at evaluating models of genomic selection and applying them to the prediction of breeding values for a panel of high biomass sorghum genotypes of Embrapa / Milho e Sorgo. This panel includes materials from the gene bank and materials used in sorghum breeding programs of this institution, as well as core collections from CIRAD and ICRISAT, and is therefore divided into two sub-panels. The 100 lines of sub-panel 1 were evaluated phenotypically for two years (2011 and 2012) and the 100 lines of sub-panel 2 for one year (2011), both in the city of Sete Lagoas, Minas Gerais, for the following phenotypic traits: days to flowering, plant height, fresh and dry matter yield and fiber, cellulose, hemicellulose and lignin proportions. Subsequently, the 200 lines were genotyped by via the genotyping by sequencing technique. From these genotypic and phenotypic data, genomic selection models Bayes A, Bayes B, Bayes Cπ, Bayes Lasso, Bayes Ridge Regression and Random Regression BLUP (RRBLUP) were fitted and compared. The predictive capabilities obtained were high and varied little between the different models, ranging from 0.61 for days to flowering to 0.85 for acid fiber, when the RRBLUP model was used on the combined analysis of the two sub-panels. On the other hand, cross prediction between sub-panels resulted in substantially lower predictive capability, never above 0.66 and in some scenarios virtually equal to zero, with greater variations between the fitted models. Simulations of using subsets of molecular markers are presented and indicate possibilities of achieving higher predictive capabilities. Functional enrichment analyses performed with the marker predicted effects suggested interesting associations, which should be investigated in more detail in future studies, with potential for elucidating the genetic architecture of quantitative traits.

Submitted by Aelson Maciera (aelsoncm@terra.com.br) on 2017-09-06T18:32:40Z No. of bitstreams: 1 DissMRC.pdf: 1562148 bytes, checksum: 9921840ad67ef82d956e399ab96dd78c (MD5) / Approved for entry into archive by Ronildo Prado (ronisp@ufscar.br) on 2017-09-25T16:56:27Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissMRC.pdf: 1562148 bytes, checksum: 9921840ad67ef82d956e399ab96dd78c (MD5) / Approved for entry into archive by Ronildo Prado (ronisp@ufscar.br) on 2017-09-25T16:56:34Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissMRC.pdf: 1562148 bytes, checksum: 9921840ad67ef82d956e399ab96dd78c (MD5) / Made available in DSpace on 2017-09-25T17:05:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DissMRC.pdf: 1562148 bytes, checksum: 9921840ad67ef82d956e399ab96dd78c (MD5) Previous issue date: 2017-02-13 / Outra / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Rio de Janeiro (FAPERJ) / With the evolution of next generation sequencing devices, the cost for obtaining genomic data has significantly reduced. With reduced costs for sequencing, the amount of genomic data to be processed has increased exponentially. Such data growth supersedes the rate at which computing power can be increased year after year by the hardware and software evolution. Thus, the higher rate of data growth in bioinformatics raises the need for exploiting more efficient and scalable techniques based on parallel and distributed processing, including platforms like Clusters, and Cloud Computing. BLAST is a widely used tool for genomic sequences alignment, which has native support for multicore-based parallel processing. However, its scalability is limited to a single machine. On the other hand, Cloud computing has emerged as an important technology for supporting rapid and elastic provisioning of large amounts of resources. Current frameworks like Apache Hadoop and Apache Spark provide support for the execution of distributed applications. Such environments provide mechanisms for embedding external applications in order to compose large distributed jobs which can be executed on clusters and cloud platforms. In this work, we used Spark to support the high scalable and efficient parallelization of BLAST (Basic Local Alingment Search Tool) to execute on dozens to hundreds of processing cores on a cloud platform. As result, our prototype has demonstrated better performance and scalability then CloudBLAST, a Hadoop based parallelization of BLAST. / Com a redução dos custos e evolução dos mecanismos que efetuam o sequenciamento genômico, tem havido um grande aumento na quantidade de dados referentes aos estudos da genomica. O crescimento desses dados tem ocorrido a taxas mais elevadas do que a industria tem conseguido aumentar o poder dos computadores a cada ano. Para melhor atender a necessidade de processamento e analise de dados em bioinformatica faz-se o uso de sistemas paralelos e distribuídos, como por exemplo: Clusters, Grids e Nuvens Computacionais. Contudo, muitas ferramentas, como o BLAST, que fazem o alinhamento entre sequencias e banco de dados, nao foram desenvolvidas para serem processadas de forma distribuída e escalavel. Os atuais frameworks Apache Hadoop e Apache Spark permitem a execucao de aplicacoes de forma distribuída e paralela, desde que as aplicacoes possam ser devidamente adaptadas e paralelizadas. Estudos que permitam melhorar desempenho de aplicacoes em bioinformatica tem se tornado um esforço contínuo. O Spark tem se mostrado uma ferramenta robusta para processamento massivo de dados. Nesta pesquisa de mestrado a ferramenta Apache Spark foi utilizada para dar suporte ao paralelismo da ferramenta BLAST (Basic Local Alingment Search Tool). Experimentos realizados na nuvem Google Cloud e Microsoft Azure demonstram desempenho (speedup) obtido foi similar ou melhor que trabalhos semelhantes ja desenvolvidos em Hadoop.

Submitted by TIAGO DA CUNHA JORGE null (tiago.jorge1984@gmail.com) on 2018-01-09T15:54:47Z No. of bitstreams: 1 Dissertacao Final Tiago da Cunha Jorge.pdf: 4224244 bytes, checksum: a8bc587a448d3ec8a242dfd59cfc9591 (MD5) / Approved for entry into archive by Maria Marlene Zaniboni null (zaniboni@bauru.unesp.br) on 2018-01-10T13:10:39Z (GMT) No. of bitstreams: 1 jorge_tc_me_bauru.pdf: 4224244 bytes, checksum: a8bc587a448d3ec8a242dfd59cfc9591 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-01-10T13:10:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 jorge_tc_me_bauru.pdf: 4224244 bytes, checksum: a8bc587a448d3ec8a242dfd59cfc9591 (MD5) Previous issue date: 2017-11-30 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / O presente trabalho tem como objetivo avaliar, por meio de simulação computacional, a regra de sequenciamento de ordens de produção recomendada pelo método Tambor-Pulmão-Corda Simplificado/Gerenciamento do Pulmão (Simplified Drum-Buffer-Rope / Buffer Management - S-DBR/BM) aplicado em ambientes de produção para estoque. Esta aplicação recebe o nome de Make to Availability (MTA), pois visa a um compromisso de atendimento da demanda baseado na pronta-entrega de produtos acabados. Para tanto, tal regra será comparada com as regras de sequenciamento da produção SPT (Shortest Processing Time), FIFO (First in First Out) e random. Para cumprir tal objetivo, será simulada uma fábrica real de manufatura contendo diferentes níveis de demanda e diferentes níveis de coeficiente de variação (CV) da demanda. A variável dependente utilizada para comparação dos desempenhos é o fill rate, que mensura o atendimento da demanda a partir do estoque de produtos acabados. Os resultados indicam que a regra S-DBR/MTA supera os demais métodos em todos os cenários simulados e também que cenários com menor CV da demanda apresentaram melhor fill rate médio que aqueles com maior CV. / This dissertation evaluated by computer simulation the production order sequencing rule recommended by the Simplified Drum-Buffer-Rope (S-DBR) applied in make-to-stock environments, called Make to Availability (MTA). MTA method aims at a commitment to meet demand based on the finished products prompt delivery. For this purpose, we compared it with SPT (Shortest Processing Time) sequencing heuristic, FIFO (First In First Out) and random sequencing rules, through demand patterns variations of a real factory. Fill rate was the dependent variable used to compare performances, which is the percentage of demand that is fulfilled directly out of the finished product stock. We show that S-DBR / MTA sequencing rule overcame all other sequencing rules and SPT had the worst fill rate.

Submitted by Gabriel Augusto Marques Rossi null (gabrielrossiveterinario@hotmail.com) on 2018-01-10T19:18:16Z No. of bitstreams: 1 Tese_Gabriel_Augusto_Marques_Rossi.pdf: 3246904 bytes, checksum: 2ed62292bd3bfa8f9ec88fe41c5bbaa2 (MD5) / Approved for entry into archive by Alexandra Maria Donadon Lusser Segali null (alexmar@fcav.unesp.br) on 2018-01-11T10:23:42Z (GMT) No. of bitstreams: 1 rossi_gam_dr_jabo.pdf: 3246904 bytes, checksum: 2ed62292bd3bfa8f9ec88fe41c5bbaa2 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-01-11T10:23:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 rossi_gam_dr_jabo.pdf: 3246904 bytes, checksum: 2ed62292bd3bfa8f9ec88fe41c5bbaa2 (MD5) Previous issue date: 2017-12-06 / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / As bactérias pertencentes ao grupo do Bacillus cereus são importantes para indústrias processadoras de leite e produtos lácteos devido à capacidade de sobrevivência aos tratamentos térmicos utilizados durante os processamentos, e consequente deterioração dos produtos e risco à saúde pública. Assim, inicialmente, objetivou-se compreender a estrutura populacional de isolados pertencentes ao grupo do B. cereus na cadeia produtiva do leite e produtos lácteos. Por meio da utilização de amostragem estruturada e técnicas genômicas comparativas, investigou-se quais linhagens específicas e genes estão significativamente associados a estágios de produção específicos e produtos. Os genomas de 69 isolados obtidos de equipamentos, leite cru e produtos lácteos foram comparados com outros 193 disponíveis de diversas origens. A estrutura populacional incluiu os conhecidos grupos filogenéticos II, III, IV, V e VI, e quase todos os isolados dos produtos lácteos pertenceram ao grupo III. A investigação de genes específicos revelou um grande número de isolados carreando aqueles relacionados à produção de toxinas, como o cytK (53,62%), hblA (59,42%), hblC (44,93%), hblD (53,62%), nheA (84,06%), nheB (89,86%), nheC (84,06%), cesA (2,90%) e cesB (2,90%). Os isolados pertencentes aos grupos IV e V possuíram uma prevalência significativamente maior dos genes hblACD e o grupo IV do gene cytK. Os isolados obtidos de produtos lácteos tiveram uma prevalência significativamente menor dos genes cytK e hblACD comparados aos de equipamentos e leite cru/tanques de refrigeração. A análise genômica populacional demonstrou a diversidade dos isolados e a variedade de funções dentro do grupo do B. cereus da cadeia produtiva leiteira, com grande número de isolados potencialmente capazes de causar doenças alimentares. Posteriormente, objetivou-se avaliar a viabilidade do processo de tindalização de leite cru refrigerado e determinar se o processo de pasteurização do leite influencia na expressão dos genes relacionados à produção das toxinas diarreicas pelo B. cereus s.s. em leite experimentalmente contaminado. Para isso, realizou-se um processo de tindalização de leite cru refrigerado e então foi realizada a contaminação com um isolado potencialmente toxigênico, e, posteriormente, o mesmo foi pasteurizado, envasado e mantido em refrigeração durante 10 dias. Em momentos determinados, foram coletadas amostras do produto afim de avaliar a expressão de genes codificadores de toxinas (hblACD, nheABC e cytK). O protocolo de tindalização utilizado permitiu redução logarítmica da população de bactérias do grupo do B. cereus e foi possível detectar a expressão do gene hblA em amostras de leite 5 e 10 dias após a pasteurização. Conclui-se que o modelo proposto foi adequado e que a expressão do gene hblA não foi inibida após a realização da pasteurização do leite, demonstrando o potencial risco aos consumidores decorrentes do consumo de leite pasteurizado contaminado. / The bacteria belonging to Bacillus cereus group are important to dairy industries due their ability to survive to thermal treatments used during processing, and consequently cause food spoilage and risk to public health. Thus, firstly, this study aimed to better understand the population structure of B. cereus group isolates in dairy production chain. Using structured sampling of B. cereus in dairy production chain and comparative genomics techniques, we investigated if specific lineages and genes are significantly overrepresented in particular production stages. The genomes of 69 isolates obtained from equipments, raw milk and dairy products were compared with others 193 avaiable from several origins. The populational structure included the known phylogenetic groups II, III, IV, V and V, and almost all isolates from dairy products belonged to group III. The genes investigation showed a high number of isolates carrying genes related to toxins production, such as cytK (53.62%), hblA (59.42%), hblC (44.93%), hblD (53.62%), nheA (84.06%), nheB (89.86%), nheC (84.06%), cesA (2.90%) and cesB (2.90%). The isolates belonging to groups IV and V had a significant higher prevalence of genes hblACD an group VI of cytK. The isolates obtained from dairy products had a significant lower prevalence of genes cytK and hblACD compared to those from equipments and raw milk/bulk tanks. The populational genomic analyses showed the diversity of isolates and variability of functions in B. cereus group in dairy production chain, with a high number of isolates potentially able to cause foodborne disease. Posteriorly, this study aimed to evaluate the viability of tyndallizating raw milk and to establish if milk’s pasteurization influences on the expression of genes related to the production of diarrheal toxins by B. cereus s.s. using a milk contamined experimentally. For this purpose, the tyndallization of raw milk was performed and later it was contaminated with a potentially toxigenic isolate, and, posteriorly, it was pasteurized, packaged and kept under refrigeration during 10 days. In established periods, samples of this product were collected in order to evaluate the expression of genes related to toxins production (hblACD, nheABC and cytK). The protocol used for tyndallization allowed a logarithmic reduction of population of B. cereus group and the expression of hblA gene was detected in samples from milk after 5 and 10 days after pasteurization. It was concluded that the proposed model was appropriate and the expression of hblA gene was not inihibited after milk pasteurization, highlighting the potential risk for consumers through consumption of contamined pasteurized milk. / 2016/19214-9 / 2014/13104-1

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:26:55Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2010-02-23Bitstream added on 2014-06-13T20:55:42Z : No. of bitstreams: 1 defalque_cm_me_sjrp.pdf: 681826 bytes, checksum: 4534893f3d08420f599caa3a4835df06 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Neste trabalho, propomos um modelo integrado de dimensionamento de lotes e programação da produção para uma fábrica de refrigerantes de pequeno porte denominado P1S1MTS. Neste modelo, as decisões de dimensionamento foram baseadas no modelo P1S1M encontrado na literatura, formulado com base no modelo GLSP. As decisões de sequenciamento foram modeladas utilizando restrições do problema do caixeiro viajante assimétrico. Para validação do modelo proposto e comparação entre os modelos P1S1MTS e P1S1M foram feitos testes computacionais com exemplares ilustrativos. Foram realizados também testes com exemplares baseados em dados reais da fábrica de refrigerantes e exemplares gerados aleatoriamente. Os testes foram resolvidos pelo método Branch-and-Cut incluído no pacote computacional CPLEX 10.0. Notamos que com algumas modificações, é possível que ambos os modelos retratem a mesma situação. A partir destas modificações e com os resultados obtidos, concluímos que a resolução de exempalres do modelo P1S1MTS apresentou um tempo de execução computacioanl menor que a resolução de exemplares do modelo P1S1M gerados com os mesmos dados. / In this work we propose a lot sizing and scheduling model, P1S1MTS, for a smallscale soft drink plant. In this model, the lot sising decisions were based on the P1s!m model found in the literaure. To model the scheduling decisions constraints of the asynmetric traveling salesman problem are used. For the validation of the proposed model and a comparison between the P1S1MTS and the P1S1M models computational tests were executed with illustratuve examples. Tests were also executed with examples based on real data and randomly generated instances. Tests were also executed with examples based on real data and randomly in the software CPLEX 10.0. The results showed taht, with some minor modifications, it is possible that both models depict same situation. From the results obtained we concluded that the P1s!MTS model presented a computational time performance better than the P1S1M model.

Submitted by Socorro Pontes (socorrop@ufersa.edu.br) on 2017-11-23T13:00:29Z No. of bitstreams: 1 JoelmaMPL_DISSERT.pdf: 1767206 bytes, checksum: c5b6652a65db20c661f3ad0f021c09fe (MD5) / Made available in DSpace on 2017-11-23T13:00:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 JoelmaMPL_DISSERT.pdf: 1767206 bytes, checksum: c5b6652a65db20c661f3ad0f021c09fe (MD5) Previous issue date: 2017-07-21 / The coalho cheese is considered a cultural patrimony and has great social and economic importance for the northeastern Brazilian region. The evaluation of the microbiological conditions of this product becomes fundamental for the affirmation of food safety and investigation of the real characteristics that make this kind of cheese so peculiar. The objective of the study was to identify the microbial community of coalho cheese. Metagenomic target DNA was extracted from eight samples of coalho cheese, four of which were made from pasteurized milk and four from raw milk. The DNA of the samples was sequenced by the next generation sequencing technology using the 16S and 18S rDNA gene as the basis for the identification of the organisms. Sequencing analyzes revealed several prokaryotic pathogenic microorganisms such as Rothia dentocariosa, Elizabethkingia meningoseptica and Bacillus cereus, as well as bacterial genera belonging to the microbiota previously described as Lactobacillus, Lactococcus, Escherichia, Enterococcus. Several fungi, such as Candida tropicalis, Candida parapsilolis, Pichia membranifaciens, Tritirachium oryzae, Malassezia furfur and Kluyveromyces marxianus were identified in the eukaryotic research, as well as microorganisms that had not yet been described in rennet cheeses such as Vibrio rumoienses, Ruminococcus flavefaciens, Piscicoccus intestinalis and Dekkera bruxellensis / O queijo de coalho é considerado um patrimônio cultural e tem grande importância social e econômica para a região nordeste brasileira, por isso a avaliação das condições microbiológicas desse produto torna-se fundamental para a afirmação da segurança alimentar e investigação das reais características que fazem com que esse tipo de queijo apresente sabores, texturas e aromas tão peculiares. A partir disso, o objetivo do trabalho foi identificar a comunidade microbiana do queijo de coalho. Para isso, o DNA metagenômico do queijo foi extraído de oito amostras de queijo de coalho, sendo quatro feitas a partir do leite pasteurizado e quatro feitas a partir do leite cru. O DNA das amostras foi sequenciado pela tecnologia de próxima geração da Illumina utilizando como base para a identificação dos organismos o gene rDNA 16S e 18S. As análises do sequenciamento revelaram vários exemplares de microrganismos patógenos procarióticos como Rothia dentocariosa, Elizabethkingia meningoseptica e Bacillus cereus, assim como gêneros de bactérias próprias da sua microbiota previamente descrita como Lactobacillus, Lactococcus, Escherichia, Enterococcus. Na investigação dos eucarióticos foram identificados diversos fungos como a Candida tropicalis, Candida parapsilolis, Pichia membranifaciens, Tritirachium oryzae, Malassezia furfur e Kluyveromyces marxianus, além dos microrganismos que ainda não tinham sido descritos em queijos coalho como o Vibrio rumoienses, Ruminococcus flavefaciens, Piscicoccus intestinalis e Dekkera bruxellensis / 2017-11-23

Submitted by Alessandra Portugal (alessandradf@ioc.fiocruz.br) on 2013-09-20T18:32:48Z No. of bitstreams: 1 Antonio Claudio Bello Ribeiro_Dissertação.pdf: 10104776 bytes, checksum: 898762236c2195576efe34934817220b (MD5) / Made available in DSpace on 2013-09-20T18:32:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Antonio Claudio Bello Ribeiro_Dissertação.pdf: 10104776 bytes, checksum: 898762236c2195576efe34934817220b (MD5) Previous issue date: 2012 / Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Oswaldo Cruz. Vice Direção de Ensino, Informação e Comunicação. Rio de Janeiro, RJ, Brasil. / As tecnologias NGS (Next-Generation Sequencing), desenvolvidas para reduzir o custo e o tempo do processo de sequenciamento, geram uma grande massa de dados, a um custo relativamente baixo e com grande acurácia. No entanto, as leituras curtas, por elas produzidas, dificultam sobremaneira o processo de montagem de genomas, originando novos problemas computacionais. Para tentar suplantar esses desafios, várias ferramentas de software estão disponíveis e continuam a ser desenvolvidas. Cada um desses pacotes possui vantagens e desvantagens e, na maioria das vezes, se apresenta como uma solução individual, não estando integrado a outros. Além disso, tipicamente é exigido um conhecimento mais avançado de informática para a sua correta instalação, configuração e operação; o que, nem sempre, é a realidade do usuário final. Neste contexto, o projeto nomeado LASZLO (Linkage of Assembly Scripts Zero-costed and with License Opened) @ GALAXY propõe combinar diferentes ferramentas de tratamento de dados de NGS de uso livre, na forma de um protótipo básico de serviço de montagem de genomas, buscando facilitar o trabalho do usuário através da disponibilização de uma interface Web, sugestões de parametrização e de fluxos de trabalho para esse tipo de análise. Tomando por base o framework Galaxy, foram agregados fluxos de trabalho para montagens de dados de sequenciamento reais de diferentes organismos e provenientes das tecnologias Illumina, SOLiD™ e 454. O caráter aplicado do projeto originou soluções pontuais para atender a necessidades específicas, as quais foram reunidas sob o módulo NGS: LASZLO's Sandbox, uma "caixa de ferramentas" especialmente designada às abordagens de montagem do tipo de novo e com auxílio de genoma de referência. Durante a pesquisa, o protótipo LASZLO @ GALAXY processou, por exemplo, dados de sequenciamento de Leishmania amazonensis, contribuindo para um primeiro processo de avaliação do genoma do referido organismo. Atualmente, observa-se que a produção de dados não é o mais o "gargalo" em projetos de sequenciamento, mas sim o fluxo de análise subsequente sobre o material obtido. Muitas vezes, tais dados não se traduzem imediatamente em expansão do conhecimento biológico, devido às dificuldades encontradas pelo biólogo experimental em lidar, não somente com a miríade de ferramentas disponíveis, mas também com fatores como a inerente necessidade de integração entre elas e a implementação de infra-estrutura adequada para a sua operação. Os resultados obtidos no projeto indicam que o sistema proposto, vislumbrado como um eventual serviço institucional ou mesmo de menor âmbito, pode se tornar um aliado do usuário final quanto à manipulação dos dados de NGS. / The NGS (Next-Generation Sequencing) technologies, designed to reduce sequencing process costs and time, generate a huge amount of data, at a relatively low cost and with great accuracy. However, the produced short reads strongly difficult the genome assembly process, originating new computational issues. To overcome those challenges, there are several software tools available and continuously being developed. Each of these tools presents advantages and disadvantages and most of them are isolated, not integrated solutions. Moreover, typically it is required a higher level of computer-literacy for their proper installation, configuration and usage, which, not always, is the end-user reality. In this context, the project named LASZLO (Linkage of Assembly Scripts Zero-costed and with License Opened) @ GALAXY suggests to combine different open source tools for NGS data handling, as a basic prototype service for genome assembly, aiming at simplifying the end-user task by providing a Web interface, suggestions of parametrization and workflows for this kind of analysis. Based on the Galaxy framework, some workflows for the assembly of real sequencing data from different organisms and produced by the Illumina, SOLiD™ and 454 technologies were aggregated. Also, due to the applied characteristic of the project, a few punctual solutions were generated to address specific needs. Those solutions were encapsulated in the NGS: LASZLO's Sandbox module, a "toolbox" especially tailored for the de novo and reference-guided assembly approaches. During the research, the LASZLO @ GALAXY prototype processed, for instance, sequencing data of the Leishmania amazonensis organism, contributing for a first evaluating process of its genome. Presently, it's noticed that the data generation is no longer the "bottleneck" of the sequencing projects, but the downstream data analysis. Frequently, the acquired data is not immediately translated into biological knowledge expansion, due to the obstacles met by the experimental biologist when dealing, not only with the myriad of available tools, but also with factors like the inherent need of their integration and the deployment of the adequate infrastructure for their operation. The results achieved during project execution indicate that the proposed system, glimpsed as an eventual institutional service or even as one of smaller scope, might become an end-user's ally in the NGS data manipulation.