Engenharia genômica aplicada à detecção precoce e ao monitoramento das mudanças fisiológicas da clostridium acetobutylicum ATCC 824

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química, Florianópolis, 2015.A fermentação ABE (acetona-butanol-etanol) da Clostridium acetobutyli-cum ATCC 824, muito usada industrialmente até 1940, é um dos mais importantes bioprocessos industriais. Recentemente, o interesse nesse processo foi retomado devido à necessidade de substituir fontes combus-tíveis fósseis por vetores energéticos renováveis, principalmente biohi-drogênio e biobutanol. O objetivo desta tese é contribuir para uma melhor compreensão dos problemas associados com a detecção precoce e moni-toramento das mudanças fisiológicas da C. acetobutylicum ATCC 824 em fermentações tipo batelada. Pretende-se também refinar o entendimento desse comportamento variável utilizando a informação genômica dispo-nível desta bactéria e assim contribuir para mostrar como algumas ferra-mentas da Engenharia Genômica podem incorporar novas informações aos métodos tradicionais de monitoramento de bioprocessos. É proposta a incorporação em três diferentes níveis, a saber: (i) nível genômico, (ii) nível metabólico e (iii) nível fenotípico. No nível genômico, a presente pesquisa detectou que existem seis regiões de alta similaridade, nas quais foram identificados 15 genes já mapeados. O gene rpoB foi identificado como um forte candidato a marcador molecular de variabilidade fenotípi-ca. Foi proposta uma relação entre a regulação da transcrição do gene rpoB e o pH do meio de cultura. No nível metabólico, dois modelos meta-bólicos foram desenvolvidos, um modelo simplificado de 20 reações e um modelo genômico completo de 502 reações. Foi detectado que o modelo simplificado era mais adequado para detectar as mudanças fenotípicas da bactéria. Foi criado um modelo simplificado protonado que integra infor-mações do pH do meio de cultura. No nível fenotípico, a técnica de colora-ção de Gram mostrou-se eficiente na detecção precoce das mudanças fisiológicas da C. acetobutylicum. Foi demonstrada uma correlação entre os dados de fermentação e mudanças fisiológicas da parede celular da bactéria. Sugere-se, portanto, um novo método de detecção precoce e monitoramento do estado fisiológico da C. acetobutylicum ATCC 824 (e outras espécies de Clostridium) utilizando técnicas de coloração de Gram para determinar o estado fisiológico no qual a bactéria se encontra, e quais os principais produtos metabólicos da sua fermentação.Abstract : The problem of renewable and sustainable energy is challenging and requires innovative approaches. The production of biohydrogen, and biofuels in general, particularly biobutanol in the so-called ABE fermenta-tion by Clostridium acetobutylicum, discovered in 1861 by Louis Pasteur, although extensively studied, still lacks some fundamental understanding to facilitate monitoring changes in the physiological state and optimiza-tion. Here we propose a genomic engineering approach, divided in three levels: i) genomic, ii) metabolic, iii) phenotypic. At the genomic level, a comparative whole-genome study was performed comparing C. acetobu-tylicum with six other chosen microorganisms and a in silico Gram type experiment; The whole-genome analysis detected one major gene, the rpoB gene, implied in acquired antibiotic resistance, and possibly impli-cated in phenotypic variation during ABE fermentation. A possible link between the pH regulation and rpoB expression is suggested. The 16S rRNA analysis consistently showed Gram-positive classification for the C. acetobutylicum strain used, incapable of detecting the existent phenotypic variations.at the metabolic level, two metabolic network models were developed: a simplified, core model, with 20 reactions, and a genome-wide model, comprising 502 reactions; to translate the molecular and biochemical information to a useful engineering level, a phenotypic rela-tion between the Gram stain response and pH developed during batch fermentation was analyzed. The simplified core metabolic network suc-cessfully captured the observed strain metabolic profile. Additional regu-latory mechanism was added to the simplified metabolic model with the integration of pH regulation. Using the Gram staining method, we demon-strated a strong correlation between bacterial growth and morphological changes of the cell wall that is useful in monitoring early detection of the metabolic stages of C. acetobutylicum ABE fermentation. The Gram stain-ing technique is proposed as an efficient, low cost method to identify the physiological state of the bacteria culture and its connection with the fermentation state

O uso de jalecos e biossegurança

The use of white coats aims to protect professionals when performing procedures to patients involving biological material. However, their potential for cross-infection by multidisciplinary health teams has not yet been proven, as these microorganisms require a humid environment for their survival. Thus, a review was performed on articles dealing with the use of lab coats as a means of transmission of pathogenic microorganisms. The search was performed on the PubMed®, Scielo, and Google Scholar indexed databases, and used as search strategy the terms Medical Subject Headings (MeSH): (("coats") AND ("cross infection")) OR "pathogenic microorganisms ". Full text articles published over the past 30 years (from January 1990 to December 2019) were included. The PRISMA guidelines were followed. The search resulted in 167 articles, of which 145 were excluded for not having relevance to the theme, leaving 22 articles. The study reiterates the need for awareness campaigns among professionals and the population regarding the restriction of the use of lab coats in external areas, as well as the rigorous and frequent disinfection of them.El uso de batas blancas tiene como objetivo proteger a los profesionales al realizar procedimientos a pacientes que involucran material biológico. Sin embargo, su potencial de infección cruzada por equipos de salud multidisciplinarios aún no se ha demostrado, ya que estos microorganismos requieren un ambiente húmedo para su supervivencia. Por lo tanto, se realizó una revisión de artículos que tratan sobre el uso de batas de laboratorio como medio de transmisión de microorganismos patógenos. La búsqueda se realizó en las bases de datos indexadas de PubMed®, Scielo y Google Scholar, y se utilizó como estrategia de búsqueda los términos Encabezados de temas médicos (MeSH): (("capas") Y ("infección cruzada")) O "patógenos microorganismos ". Se incluyeron artículos de texto completo publicados en los últimos 30 años (desde enero de 1990 hasta diciembre de 2019). Se siguieron las pautas de PRISMA. La búsqueda resultó en 167 artículos, de los cuales 145 fueron excluidos por no tener relevancia para el tema, dejando 22 artículos. El estudio reitera la necesidad de campañas de sensibilización entre los profesionales y la población con respecto a la restricción del uso de batas de laboratorio en áreas externas, así como la desinfección rigurosa y frecuente de ellas.O uso de jalecos brancos tem por finalidade a proteção dos profissionais durante a realização de procedimentos a pacientes, que envolvam material biológico. No entanto, ainda não foi comprovado seu potencial para a ocorrência de infecções cruzadas por equipes multidisciplinares em saúde, uma vez que estes microrganismos necessitam de um ambiente úmido para sua sobrevivência. Desse modo, foi realizada uma revisão sobre artigos que tratam do uso de jalecos como meio de transmissão de microrganismos patogênicos. A pesquisa foi realizada no banco de dados indexados do PubMed®, SciELO e Google Scholar, e utilizou como estratégia de busca os termos MeSH (Medical Subject Headings): (("coats") AND ("cross infection")) OR "pathogenic microorganisms". Foram incluídos artigos de texto completo publicados nos últimos 30 anos (entre janeiro de 1990 a dezembro de 2019). As diretrizes PRISMA foram seguidas. A busca resultou em 167 artigos, dos quais 145 foram excluídos por não terem pertinência com o tema, restando 22 artigos. O estudo reitera a necessidade de campanhas de conscientização dos profissionais e da população, a respeito da restrição do uso de jalecos em áreas externas, assim como a rigorosa e frequente desinfecção dos mesmos

Cidadania negra: entre o jurídico e o sociológico

É possível afirmar que o uso indiscriminado do termo cidadania e sua generalização contribuem negativamente para uma concepção do que vem a ser cidadão. Dessa formulação decorreu a presente comunicação, extraída de parte dos resultados obtidos com um trabalho desenvolvido junto ao curso ministrado como disciplina independente, no Curso regular de Direito, intitulado Direito e Cidadania, em que se buscou destacar a cidadania em sua concepção geral e abordá-la em sua relação com as minorias: o negro e a cidadania. O desenvolvimento metodológico ocorreu em duas etapas. A primeira consistiu na definição de cidadania, do ponto de vista jurídico, tendo em vista os elementos de elegibilidade e alistabilidade, ou seja, a capacidade de votar e ser votado (ou eleito) que caracteriza a concepção de cidadão, no Direito brasileiro sob a ótica do jurídico. A segunda etapa consistiu na apresentação da concepção sociológica do termo, com referência ao estudo de Thomas Humprey Marshall, Cidadania, classe social e status, destacando os três elementos que a compõem: além do elemento político considerado pelo ordenamento jurídico brasileiro, entendido como o direito de participar do exercício do poder, Marshall destaca um segundo elemento, o civil, que pressupõe a ideia de liberdade (ir, vir, ficar, liberdade de pensamento, o direito à propriedade), e um terceiro e último elemento, indispensável à realização da cidadania – o elemento social, que implica viver de modo digno e a participação da produção econômica da sociedade. Após a confrontação da cidadania entre as concepções jurídica e sociológica, buscou-se a sua compreensão em dois períodos históricos: no caso de uma cidadania negra, o período que antecede a abolição da escravidão e o período da República, com suas “teorias científicas” baseadas em “raça”, procurando-se uma conexão de sentido entre os dois momentos, para uma maior compreensão da realidade de uma cidadania negra hoje e os problemas de sua efetivação. O resultado parcial (pois se trata de um trabalho em desenvolvimento, tanto no campo metodológico como de seu conteúdo bibliográfico e programático) tem contribuído para novas reflexões envolvendo cidadania e minorias, dada a possibilidade de o componente sociológico estabelecer comparações

Transient Analysis Of Thermal Distortion In A Silicon Substrate On Incidence Of A Single Soft X-ray Fel Pulse

We discuss the dynamics of a silicon surface after incidence of a short, high energy pulse in the soft X-ray range. We focus on time-delays long enough after pulse incidence, so that the absorbed energy can be seen as a nonuniform time-dependent heat distribution in the solid. A model is developed using techniques of non-equilibrium hydro-thermodynamics, considering just the longitudinal and transverse acoustic phonon systems in the excited solid. The general theory leads to Maxwell-Cattaneo partial differential equations for the material medium n(r,t) and the energy h(r,t) volume densities; these reduce to the diffusion equation for the temperature T(r,t) and the usual thermo-mechanical elastic equation for the strain u(r,t) on further simplification. Here we solve the Maxwell-Cattaneo equation for T(r,t) and compare to previous results where the diffusion equation was used instead; the Maxwell-Cattaneo equation predicts faster cooling at short (dozens of fs, say) time delays. Previously obtained results for the strain field are briefly recalled. © 2011 SPIE.8077De Castro, A.R.B., Vasconcellos, A.R., Luzzi, R., Thermo-elastic analysis of a silicon surface under X-ray free-electron-laser irradiation (2010) Rev. Sci. Instrum., 81. , art 073102de Castro A. R. B., Vasconcellos A. R. and Luzzi R., "Erratum: Thermo-elastic analysis of a silicon surface under X-ray freeelectron-laser irradiation (Rev. Sci. Instrum., 81, art 073102 (2010))", Rev. Sci. Instrum., submitted (2011)Luzzi, R., Vasconcellos, A.R., Ramos, J.G., (2002) Predictive Statistical Mechanics: A Non-equilibrium Ensemble Formalism, , Kluwer Academic, DorbrechtBoguliubov, N.N., (1962) Studies in Statistical Mechanics i, , North Holland, AmsterdamLandau, L.M., Lifschitz, E.M., (1986) Theory of Elasticity, , Pergamon, OxfordMorse, P.M., Feshbach, H., (1953) Methods of Theoretical Physics, , McGraw-Hill Book Company, N YorkDe Castro, A.R.B., Möller, T., Time-dependent strain analysis of mirrors illuminated with intense femtosecond pulses in the soft X-ray spectral range (2005) Rev. Sci. Instrum., 76. , art 06310

Improved maximum likelihood estimators in a heteroskedastic errors-in-variables model

This paper develops a bias correction scheme for a multivariate heteroskedastic errors-in-variables model. The applicability of this model is justified in areas such as astrophysics, epidemiology and analytical chemistry, where the variables are subject to measurement errors and the variances vary with the observations. We conduct Monte Carlo simulations to investigate the performance of the corrected estimators. The numerical results show that the bias correction scheme yields nearly unbiased estimates. We also give an application to a real data set.Comment: 12 pages. Statistical Paper

Modelo de identificação e acumulação de resultado sob a ótica do Gecon

O presente artigo trata da concepção do Modelo de identificação e Acumulação de Resultado - MIAR, para atender a um sistema de apuração de resultado baseado nos conceitos de Gestão Econômica - GECON. O problema amplo que se observa e o obsoletismo dos sistemas de contabilidade e de custos tradicionais para a gestão empresarial; no âmbito restrito, constata-se a ineficácia dos sistemas de acumulação de custos para apoiar os referidos sistema. A partir da apresentação e conceituação do sistema de apuração de resultado, localiza-se o tema desse trabalho e, posteriormente, são tratados seus conceitos e suas principais funções. Concluindo-o trabalho, evidencia-se a vantagem comparativa do modelo MIAR, ora apresentado, em relação aos sistemas de acumulação tradicionais

Democracia, governança, liberdade econômica e investimento estrangeiro direto

Objetivo: Analisar o quanto a democracia, a liberdade econômica e a governança influenciam no fluxo de investimento estrangeiro direto nos países, considerando como variáveis de controle o índice populacional e o produto interno bruto per capita. Método: Análise estatística por meio da modelagem de equações estruturais, o que possibilitou examinar simultaneamente múltiplas variáveis em 144 países dos seis continentes no período de 2008 a 2018. Principais Resultados: Confirmou-se que a democracia, a governança e a liberdade econômica influenciam no fluxo de investimento estrangeiro direto e o quanto cada um deles contribui nessa equação. Outro achado foi que o tamanho da população possui maior influência do que as variáveis independentes estudadas. Relevância / Originalidade: Estudos anteriores dedicaram-se a analisar o impacto de um ou de outros fatores no fluxo de investimento estrangeiro direto, porém os resultados entre os estudos ainda permanecem controversos. Contribuições Teóricas / Metodológicas: Este estudo contribui para os estudos de negócios internacionais que se atêm a entender o fluxo de investimento estrangeiro direto entre os países, ao propor uma análise multifacetada que incorpora numa mesma equação democracia, governança e liberdade econômica, controlando elementos demográficos e econômicos. Contribuições Sociais / para a Gestão: O investimento estrangeiro direto contribui para o desenvolvimento dos países que recebem esses investimentos. Entender quais fatores são mais atrativos para os investidores permite que os países adotem políticas e desenvolvam ações mais assertivas. Portanto, com base nos achados deste artigo, os tomadores de decisão sobre fluxos de investimento estrangeiro direto poderão entender como e em que proporção os diferentes fatores atuam sobre a atratividade de diferentes regiões do globo

A Utilização de Alianças Estratégicas na Internacionalização de Pequenas e Médias Empresas: Estudo de Caso em uma Empresa Brasileira de Tecnologia da Informação

Este artículo tiene como propuesta comprender cómo alianzas estratégicas pueden facilitar la internacionalización de pequeñas y medianas empresas brasileñas (PMEs), de forma que puedan operar con costos y estructuras reducidos. Dos aspectos fueron estudiados en profundidad: los criterios para seleccionar socios comerciales y las ventajas y desventajas del uso de alianzas para internacionalización, considerándose sus puntos fuertes y débiles. Fue realizada una revisión de la literatura sobre temas relacionados a la internacionalización, alianzas estratégicas y contextualización de PMEs, y tales datos constituyeron el fundamento para el desarrollo de la investigación. La metodología utilizada fue exploratoria, cualitativa con estudio de caso único en una empresa de tecnología de la información de São Paulo, con una filial en Atlanta, Estados Unidos. El análisis del caso demostró que son varias las ventajas obtenidas cuando se utilizan alianzas estratégicas en el proceso de internacionalización de una pequeña o mediana empresa, principalmente en lo que se refiere a la reducción de costos y a mejor acceso al mercado. También quedó evidente la importancia de la complementariedad de los puntos fuertes de los socios comerciales para el suceso de la alianza. Este artículo contribuye para que PMEs visualicen la posibilidad de ampliar su mercado internacionalmente con costos reducidos, aumentando de esta forma su competitividad.Este artigo tem a proposta de compreender como alianças estratégicas podem facilitar a internacionalização de pequenas e médias empresas brasileiras (PMEs), de forma que possam operar com custo e estrutura reduzidos. Dois aspectos foram estudados em profundidade: os critérios para selecionar parceiros e as vantagens e desvantagens do uso de alianças para internacionalização, considerando-se seus pontos fortes e fracos. Foi realizada uma revisão da literatura sobre temas relacionados à internacionalização, alianças estratégicas e contextualização de PMEs, e tais dados constituíram o alicerce para o desenvolvimento da pesquisa. A metodologia utilizada foi exploratória, qualitativa e com estudo de caso único em uma empresa de tecnologia da informação de São Paulo, com uma filial em Atlanta, Estados Unidos. A análise do caso demonstrou que várias são as vantagens obtidas quando se utilizam alianças estratégicas no processo de internacionalização de uma pequena ou média empresa, principalmente no que diz respeito à redução de custos e a melhor acesso ao mercado. Ficou também evidente a importância da complementaridade dos pontos fortes dos parceiros para o sucesso da aliança. Este artigo contribui para que PMEs visualizem a possibilidade de ampliar seu mercado internacionalmente com custo reduzido, aumentando assim sua competitividade.This paper aims to understand how strategic alliances can facilitate the internationalization of Brazilian small and medium-sized enterprises (SMEs), so that they can operate with reduced cost and structure. Two aspects were studied in depth: criteria for selecting partners and advantages and disadvantages of using alliances for internationalization, considering strengths and weaknesses. A literature review was performed on topics related to internationalization, strategic alliances and context of SMEs, so that these data were the basis for the development of the research. The methodology was exploratory and qualitative, with a single case study in an information technology company in São Paulo, with a branch in Atlanta, United States. The case analysis demonstrated that there are several advantages gained by using strategic alliances in the internationalization process of small and medium-sized enterprises, especially with regard to cost reduction and improved market access. The importance of the complementary strengths of the partners to the success of the alliance was also evident. This article contributes to SMEs to view the possibility of expanding their market internationally with reduced cost, thus increasing their competitiveness

Quantification and source identification of atmospheric particulate polycyclic aromatic hydrocarbons and their dry deposition fluxes at three sites in Salvador Basin, Brazil, impacted by mobile and stationary sources

The present work has aimed to determine the 16 US EPA priority PAH atmospheric particulate matter levels present in three sites around Salvador, Bahia: (i) Lapa bus station, strongly impacted by heavy-duty diesel vehicles; (ii) Aratu harbor, impacted by an intense movement of goods, and (iii) Bananeira village on Maré Island, a non vehicle-influenced site with activities such as handcraft work and fisheries. Results indicated that BbF (0.130-6.85 ng m-3) is the PAH with highest concentration in samples from Aratu harbor and Bananeira and CRY (0.075-6.85 ng m-3) presented higher concentrations at Lapa station. PAH sources from studied sites were mainly of anthropogenic origin such as gasoline-fueled light-duty vehicles and diesel-fueled heavy-duty vehicles, discharges in the port, diesel burning from ships, dust ressuspension, indoor soot from cooking, and coal and wood combustion for energy production.O presente trabalho apresenta o estudo sobre 16 HPAs prioritários em material particulado atmosférico de três sítios próximos a Salvador-BA: (i) Estação da Lapa, estação de ônibus da Região Metropolitana de Salvador; (ii) Porto de Aratu, impactado por intenso movimento de matérias-primas e (iii) Bananeira, localizado na Ilha de Maré, vilarejo que tem como principais atividades a pesca e artesanato. Resultados mostraram que o BbF (0,130-6,85 ng m-3) foi o HPA com as concentrações mais elevadas em Aratu e Bananeira e CRY (0,075-6,85 ng m-3) apresentou nível mais elevado na Lapa. As fontes de HPAs nos sítios estudados foram principalmente de origem antrópica, tais como veículos de pequeno e grande portes, carregamentos do porto, ressuspensão de partículas do solo, queima de diesel das embarcações e a queima de carvão e madeira para produção de energia.CNPqCoordenacao de Aperfeicoamento de Pessoal de Nivel Superior (CAPES)FINEPFAPESBPRONEXRECOMBIONordeste GenerationANEELFAPES