O desenvolvimento de modelos como prática pedagógica nas licenciaturas em ciências

Neste estudo são descritas estratégias destinadas aos licenciandos em Ciências, no sentido de que possam desenvolver, ainda na sua formação, o aporte necessário para a criação e aplicação de modelos para o ensino de ciências. São discutidos vários recursos que podem ser utilizados para melhorar ainda mais as práticas pedagógicas e investigativas no ensino das ciências, desde os mais simples, como desenhos, até alguns mais complexos, como montagens de experimentos. Como resultado deste estudo, discute-se algumas das falhas mais graves cometidas quando da implantação das estratégias do uso de modelos em aulas que visam o ensino de Ciências. Falhas que são perfeitamente contornáveis com uma boa atuação do professor, no que se refere ao seu envolvimento no projeto aplicado

Bioinformatic analyses of integral membrane transport proteins encoded within the genome of the planctomycetes species, Rhodopirellula baltica

Rhodopirellula baltica (R. baltica) is a Planctomycete, known to have intracellular membranes. Because of its unusual cell structure and ecological significance, we have conducted comprehensive analyses of its transmembrane transport proteins. The complete proteome of R. baltica was screened against the Transporter Classification Database (TCDB) to identify recognizable integral membrane transport proteins. 342 proteins were identified with a high degree of confidence, and these fell into several different classes. R. baltica encodes in its genome channels (12%), secondary carriers (33%), and primary active transport proteins (41%) in addition to classes represented in smaller numbers. Relative to most non-marine bacteria, R. baltica possesses a larger number of sodium-dependent symporters but fewer proton-dependent symporters, and it has dimethylsulfoxide (DMSO) and trimethyl-amine-oxide (TMAO) reductases, consistent with its Na-rich marine environment. R. baltica also possesses a Na-translocating NADH:quinone dehydrogenase (Na-NDH), a Na efflux decarboxylase, two Na-exporting ABC pumps, two Na-translocating F-type ATPases, two Na:H antiporters and two K:H antiporters. Flagellar motility probably depends on the sodium electrochemical gradient. Surprisingly, R. baltica also has a complete set of H-translocating electron transport complexes similar to those present in α-proteobacteria and eukaryotic mitochondria. The transport proteins identified proved to be typical of the bacterial domain with little or no indication of the presence of eukaryotic-type transporters. However, novel functionally uncharacterized multispanning membrane proteins were identified, some of which are found only in Rhodopirellula species, but others of which are widely distributed in bacteria. The analyses lead to predictions regarding the physiology, ecology and evolution of R. baltica

New insights into the genetic etiology of Alzheimer's disease and related dementias.

Characterization of the genetic landscape of Alzheimer's disease (AD) and related dementias (ADD) provides a unique opportunity for a better understanding of the associated pathophysiological processes. We performed a two-stage genome-wide association study totaling 111,326 clinically diagnosed/'proxy' AD cases and 677,663 controls. We found 75 risk loci, of which 42 were new at the time of analysis. Pathway enrichment analyses confirmed the involvement of amyloid/tau pathways and highlighted microglia implication. Gene prioritization in the new loci identified 31 genes that were suggestive of new genetically associated processes, including the tumor necrosis factor alpha pathway through the linear ubiquitin chain assembly complex. We also built a new genetic risk score associated with the risk of future AD/dementia or progression from mild cognitive impairment to AD/dementia. The improvement in prediction led to a 1.6- to 1.9-fold increase in AD risk from the lowest to the highest decile, in addition to effects of age and the APOE ε4 allele

New insights into the genetic etiology of Alzheimer's disease and related dementias

Characterization of the genetic landscape of Alzheimer's disease (AD) and related dementias (ADD) provides a unique opportunity for a better understanding of the associated pathophysiological processes. We performed a two-stage genome-wide association study totaling 111,326 clinically diagnosed/'proxy' AD cases and 677,663 controls. We found 75 risk loci, of which 42 were new at the time of analysis. Pathway enrichment analyses confirmed the involvement of amyloid/tau pathways and highlighted microglia implication. Gene prioritization in the new loci identified 31 genes that were suggestive of new genetically associated processes, including the tumor necrosis factor alpha pathway through the linear ubiquitin chain assembly complex. We also built a new genetic risk score associated with the risk of future AD/dementia or progression from mild cognitive impairment to AD/dementia. The improvement in prediction led to a 1.6- to 1.9-fold increase in AD risk from the lowest to the highest decile, in addition to effects of age and the APOE ε4 allele

QCD and strongly coupled gauge theories : challenges and perspectives

We highlight the progress, current status, and open challenges of QCD-driven physics, in theory and in experiment. We discuss how the strong interaction is intimately connected to a broad sweep of physical problems, in settings ranging from astrophysics and cosmology to strongly coupled, complex systems in particle and condensed-matter physics, as well as to searches for physics beyond the Standard Model. We also discuss how success in describing the strong interaction impacts other fields, and, in turn, how such subjects can impact studies of the strong interaction. In the course of the work we offer a perspective on the many research streams which flow into and out of QCD, as well as a vision for future developments.Peer reviewe

New insights into the genetic etiology of Alzheimer's disease and related dementias

Characterization of the genetic landscape of Alzheimer's disease (AD) and related dementias (ADD) provides a unique opportunity for a better understanding of the associated pathophysiological processes. We performed a two-stage genome-wide association study totaling 111,326 clinically diagnosed/'proxy' AD cases and 677,663 controls. We found 75 risk loci, of which 42 were new at the time of analysis. Pathway enrichment analyses confirmed the involvement of amyloid/tau pathways and highlighted microglia implication. Gene prioritization in the new loci identified 31 genes that were suggestive of new genetically associated processes, including the tumor necrosis factor alpha pathway through the linear ubiquitin chain assembly complex. We also built a new genetic risk score associated with the risk of future AD/dementia or progression from mild cognitive impairment to AD/dementia. The improvement in prediction led to a 1.6- to 1.9-fold increase in AD risk from the lowest to the highest decile, in addition to effects of age and the APOE ε4 allele

O desenvolvimento de modelos como prática pedagógica nas licenciaturas em ciências

Neste estudo são descritas estratégias destinadas aos licenciandos em Ciências, no sentido de que possam desenvolver, ainda na sua formação, o aporte necessário para a criação e aplicação de modelos para o ensino de ciências. São discutidos vários recursos que podem ser utilizados para melhorar ainda mais as práticas pedagógicas e investigativas no ensino das ciências, desde os mais simples, como desenhos, até alguns mais complexos, como montagens de experimentos. Como resultado deste estudo, discute-se algumas das falhas mais graves cometidas quando da implantação das estratégias do uso de modelos em aulas que visam o ensino de Ciências. Falhas que são perfeitamente contornáveis com uma boa atuação do professor, no que se refere ao seu envolvimento no projeto aplicado

ASHES - Advection and diffusion of suspended sediments from wildfires in rough open channel flows

Para além das perdas de biodiversidade e recursos florestais, os incêndios são responsáveis pelo acréscimo de cinzas e material sólido transportados pelas encostas até aos cursos de água, contribuindo para a contaminação dos ecossistemas aquáticos. Para alcançar um bom estado ecológico das massas de água, exigido pela Diretiva Quadro da Água, é fundamental avaliar e controlar a quantidade de sedimentos nos sistemas fluviais. A presença de vegetação, além de contribuir para manter a biodiversidade, promove a sedimentação do material sólido transportado pelo escoamento. A gestão da vegetação nas zonas ribeirinhas pode ser uma solução para a mitigação de impactes associados à poluição causada pelos incêndios florestais. Assim, o estudo do transporte de material sólido suspenso em escoamentos em canais com vegetação é relevante para a gestão de bacias hidrográfica e conservação da biodiversidade. Estes são os motivos pelos quais se pretende: i) estudar os processos de advecção e difusão de sedimentos em suspensão (SS) em zonas com vegetação; ii) desenvolver um modelo numérico inovador capaz de modelar processos hidrodinâmicos e de qualidade da água em rios; iii) recomendar medidas de mitigação para a poluição aquática originada por incêndios florestais, contribuindo para a necessidade societal de preservar os recursos hídricos. Estes objetivos serão atingido através de uma abordagem multidisciplinar articulando trabalho de campo, laboratorial e numérico. As condições dos testes laboratoriais serão definidas pelos resultados do trabalho de campo, que prevê a monitorização da erosão na zona de transição entre uma encosta recentemente afetada por um incêndio e um curso de água. A ferramenta de modelação será desenvolvida e validada com dados experimentais, à escala da haste e do troço de rio, adquiridos em condições laboratoriais controladas, medindo simultaneamente a velocidade instantânea do escoamento e a concentração de SS. Para melhorar a visualização de escoamentos por entre elementos sólidos distribuídos aleatoriamente, simulando zonas com vegetação, prevê-se a construção de um canal que permita a realização de testes utilizando fluidos e objetos sólidos de igual índice de refratividade. Este canal e a metodologia para aquisição de dados conferem um carácter inovador ao projeto. Os resultados finais do ASHES incluem: i) uma ferramenta de simulação para modelar os processos de hidrodinâmica e de qualidade da água nos rios; ii) bases de dados curadas de velocidades do escoamento e concentrações de SS; iii) recomendações para critérios de projeto para áreas com vegetação a fim de promover a retenção de poluentes, mitigando a poluição aquática gerada por incêndios florestais. O efeito de adicionalidade do projeto também deve ser destacado: i) a ferramenta de simulação beneficiará diretamente as entidades ligadas à gestão dos recursos hídricos; ii) formação de jovens investigadores ao nível de mestrado (7) e de doutoramento (3).N/