Explaining Evolution via Constrained Persistent Perfect Phylogeny

BACKGROUND: The perfect phylogeny is an often used model in phylogenetics since it provides an efficient basic procedure for representing the evolution of genomic binary characters in several frameworks, such as for example in haplotype inference. The model, which is conceptually the simplest, is based on the infinite sites assumption, that is no character can mutate more than once in the whole tree. A main open problem regarding the model is finding generalizations that retain the computational tractability of the original model but are more flexible in modeling biological data when the infinite site assumption is violated because of e.g. back mutations. A special case of back mutations that has been considered in the study of the evolution of protein domains (where a domain is acquired and then lost) is persistency, that is the fact that a character is allowed to return back to the ancestral state. In this model characters can be gained and lost at most once. In this paper we consider the computational problem of explaining binary data by the Persistent Perfect Phylogeny model (referred as PPP) and for this purpose we investigate the problem of reconstructing an evolution where some constraints are imposed on the paths of the tree. RESULTS: We define a natural generalization of the PPP problem obtained by requiring that for some pairs (character, species), neither the species nor any of its ancestors can have the character. In other words, some characters cannot be persistent for some species. This new problem is called Constrained PPP (CPPP). Based on a graph formulation of the CPPP problem, we are able to provide a polynomial time solution for the CPPP problem for matrices whose conflict graph has no edges. Using this result, we develop a parameterized algorithm for solving the CPPP problem where the parameter is the number of characters. CONCLUSIONS: A preliminary experimental analysis shows that the constrained persistent perfect phylogeny model allows to explain efficiently data that do not conform with the classical perfect phylogeny model

A colored graph approach to perfect phylogeny with persistent characters

A main open question related to character-based tree reconstruction is designing generalizations of the Perfect Phylogeny approach that couple efficient algorithmic solutions to the capability of explaining the input binary data, by allowing back mutations of some characters. Following this goal, the Persistent Phylogeny model and the related tree reconstruction problem (the PPP problem) have been recently introduced: this model allows only one back mutation for each character. The investigation of the combinatorial properties and the complexity of the model is still open: the most important such question is whether the PPP problem is NP-hard. Here we propose a graph-based approach to the PPP problem by showing that instances can be represented by colored graphs, while the solutions are obtained by operations on such graphs. Indeed, we give a graph based characterization of the solutions to the PPP problem by showing the relationship between certain sequences of graph operations on the instance graphs and traversals of a persistent phylogeny solving these instances. Based on this result and on some combinatorial properties of the instance graphs we are able to give a polynomial time algorithm for a restricted version of the PPP problem

IMPLICAÇÕES SIMBÓLICAS NA ORGANIZAÇÃO DE UM HOME CARE: INTERPRETAÇÕES ENTRE A EQUIPE DE SAÚDE E OS CUIDADORES FAMILIARES

RESUMO O objetivo deste artigo é compreender as implicações simbólicas na organização de um home care em torno das práticas dos cuidadores familiares e da equipe de saúde. Utiliza-se uma perspectiva simbólica para desvendar símbolos resultantes de interações sociais presentes no dia-a-dia do grupo estudado, de forma a possibilitar a compreensão de seus significados. A pesquisa empírica realizada foi de cunho qualitativo e descritivo. Os dados foram coletados por meio de sete entrevistas semiestruturadas com os cuidadores familiares dos pacientes e três grupos focais com 27 profissionais do home care de uma empresa de saúde privada. Após a transcrição das entrevistas e dos grupos focais, os dados obtidos foram agrupados e categorizados por meio da análise de conteúdo de modelo misto. Os resultados indicam que interpretações de aspectos simbólicos interferem na avaliação e operação do atendimento domiciliar em oposição ao hospitalar. Elas levam à reconstrução social dos simbolismos dos familiares, porque se inserem em um novo contexto adverso (a doença), a despeito de permanecerem em um contexto conhecido (o lar). Nessa reconstrução, as práticas dos atores organizacionais envolvidos se legitimam ou são rejeitadas; portanto, cabe reconhecer tal dinâmica na preparação das equipes de profissionais para atuarem no serviço de home care

Typology and characterization of goat milk production systems in the Cariris Paraibanos Tipologia e caracterização de sistemas de produção de leite caprino nos Cariris Paraibanos

This work was aimed to identify the typology and the characteristics of the goat milk production systems. Seventy rural properties were researched. Multivariate data analysis with cluster formation techinique was used, and also the identification of five different groups of production systems. The production systems were classified through technical and economical efficiency, ranking groups 1 and 2 as high technological level, groups 3 and 4 as medium level, and the group 5 as low level. The high technological level systems used practices of more rational handling with larger technological employment becoming better specialized. These systems present the largest revenues of milk and unitary net profit. Medium technological production systems adopt technological recommendations and look for alternatives of handling practices. Production system 1 adopts intensive sanitary practices for the farmyard facilities and stables, but this does not happen in the production system 2. Vermifuge is applied three times a year in system 1 while in the system 2 it is applied twice a year. The producers of the systems 1 and 2 obtain more financial resources through official credit lines, and the producers of the group 2 are more punctual on the pay off deadlines.<br>Objetivou-se identificar a tipologia e as características dos sistemas de produção de leite de cabra. Foram pesquisadas 70 propriedades agrárias. A técnica utilizada foi análise multivariada com a formação de cluster, com identificação de cinco diferentes grupos de sistemas de produção. Os sistemas de produção foram tipificados pela eficiência técnica e econômica, como grupos 1 e 2, considerados de nível tecnológico alto, grupos 3 e 4, de nível médio, e grupo 5, de nível baixo. Os sistemas de nível tecnológico alto adotam práticas de manejo mais racionais com maior emprego tecnológico e são os mais especializados. Esses sistemas conferem as maiores receitas de leite e lucro líquido unitário. Os sistemas de produção de nível tecnológico médio adotam recomendações tecnológicas e buscam alternativas de práticas de manejo. Produtores do sistema de produção 1 utilizam práticas sanitárias intensivas das instalações de apriscos e currais para práticas mais alternadas realizadas no sistema de produção 2. O número de aplicações de vermífugo no sistema 1 é de três vezes ao ano, enquanto no sistema produtivo 2 é de duas aplicações. Os produtores dos sistemas 1 e 2 são os que mais captam recursos monetários por linha de crédito oficial, e os do grupo 2 os que mais se apresentaram com o financiamento quitado ou em dia

NITROGÊNIO E POTÁSSIO NA FIXAÇÃO SIMBIÓTICA DE N2 POR SOJA CULTIVADA NO INVERNO NITROGEN AND POTASSIUM IN THE BIOLOGICAL N2 FIXATION BY WINTER SOYBEAN

O efeito do nitrogênio e do potássio sobre a nodulação, fixação simbiótica do nitrogênio, teor de N nos grãos e produtividade de soja, foi avaliado no inverno em experimentos conduzidos nas Estações Experimentais de Mococa, Ribeirão Preto e Votuporanga, do Instituto Agronômico de Campinas, SP, em solos podzólico vermelho-escuro, latossolo roxo e latossolo vermelho-escuro, respectivamente. Doses de nitrogênio na forma de uréia (0, 50 e 100 kg.ha-1 de N), de potássio na forma de cloreto de potássio (0, 30 e 60 kg.ha-1 de K2O) e cultivares de soja (IAC-8 e IAC-14), foram arranjados em fatorial e dispostos no campo, em blocos ao acaso, com três repetições. As sementes foram tratadas com inoculante comercial turfoso na dose de 8 g.kg-1 de semente. No florescimento, plantas foram amostradas para avaliações da nodulação e da atividade da nitrogenase. No final do ciclo, avaliou-se a produtividade e o teor de N dos grãos. Os resultados mostraram que apenas a inoculação não forneceu nitrogênio nas quantidades exigidas para maximizar a produtividade da soja. A adubação nitrogenada prejudicou a nodulação e a fixação simbiótica do nitrogênio mas aumentou a produtividade e o teor de N dos grãos de soja nas três localidades. A adubação potássica não prejudicou a nodulação, a fixação simbiótica do nitrogênio e o teor de N dos grãos. A cultivar IAC-14 apresentou nodulação e produtividade de grãos maiores quando foi adicionado potássio.<br>The objective of these experiments was to study the effect of nitrogen and potassium fertilizations on the response to nodulation, nitrogen fixation, nitrogen seed content and yield of two soybean cultivars planted during the winter season. They were installed on the following soils: Eutric Lixisol (Mococa) and Rhodic Ferralsol (Ribeirão Preto and Votuporanga, SP, Brazil). The treatments consisted of three rates of nitrogen (0, 50 and 100 kg.ha-1 of N) as urea, three of potassium (0, 30 and 60 kg.ha-1 of K2O) as chloride and two soybean cultivars (IAC-8 and IAC-14). The experimental design was a random factorial with four replications. Soybean seeds of all treatments were inoculated with a commercial inoculant. At flowering, plants were sampled to evaluate nodulation and nitrogenase activity. At maturity, plants were harvest and seeds weighed.The results showed that inoculation did not provide the amount of nitrogen required to maximize soybean yield in the winter. The nitrogen treatment reduced nodulation and nitrogen fixation, but increased seed yield at the three localities. Potassium fertilization did not have any significant effect on nodulation, nitrogen fixation and yield of soybeans. Increased however dry matter weight and number of nodules of the cultivar IAC-14