Demonstrador de mobilidade heterogénea

No âmbito da cadeira de projecto do curso de Engenharia de Computadores e Telemática, desenvolveu-se um demonstrador de mobilidade heterogénea tendo por base o projecto Europeu Moby Dick. Para além da construção do mesmo desenvolveram-se alguns pacotes de software que constituem uma mais valia para o demontrador. Por fim realizaram-se vários testes sobre o demonstrador cujos resultados são aqui apresentados.Integrated in Computers and Telematics Engineer final project, a Heterogenity and Mobility Demo was setup, using as it base the European Project Moby Dick. Having the Demo setup further software packages were developed constituting an increased value to the Demo. All done several tests were performed on the Demo whose results are presented here

Síntese e implementação de circuitos digitais reconfiguráveis dinamicamente (projecto 2)

The paper presents the results of the project proposed to the authors (who are the 4th year students of LECT) and shows how the specified problem has been solved. The description of the project and the basic requirements have been considered in the papers [1,2

Nature-inspired algorithms for solving some hard numerical problems

Optimisation is a branch of mathematics that was developed to find the optimal solutions, among all the possible ones, for a given problem. Applications of optimisation techniques are currently employed in engineering, computing, and industrial problems. Therefore, optimisation is a very active research area, leading to the publication of a large number of methods to solve specific problems to its optimality. This dissertation focuses on the adaptation of two nature inspired algorithms that, based on optimisation techniques, are able to compute approximations for zeros of polynomials and roots of non-linear equations and systems of non-linear equations. Although many iterative methods for finding all the roots of a given function already exist, they usually require: (a) repeated deflations, that can lead to very inaccurate results due to the problem of accumulating rounding errors, (b) good initial approximations to the roots for the algorithm converge, or (c) the computation of first or second order derivatives, which besides being computationally intensive, it is not always possible. The drawbacks previously mentioned served as motivation for the use of Particle Swarm Optimisation (PSO) and Artificial Neural Networks (ANNs) for root-finding, since they are known, respectively, for their ability to explore high-dimensional spaces (not requiring good initial approximations) and for their capability to model complex problems. Besides that, both methods do not need repeated deflations, nor derivative information. The algorithms were described throughout this document and tested using a test suite of hard numerical problems in science and engineering. Results, in turn, were compared with several results available on the literature and with the well-known Durand–Kerner method, depicting that both algorithms are effective to solve the numerical problems considered.A Optimização é um ramo da matemática desenvolvido para encontrar as soluções óptimas, de entre todas as possíveis, para um determinado problema. Actualmente, são várias as técnicas de optimização aplicadas a problemas de engenharia, de informática e da indústria. Dada a grande panóplia de aplicações, existem inúmeros trabalhos publicados que propõem métodos para resolver, de forma óptima, problemas específicos. Esta dissertação foca-se na adaptação de dois algoritmos inspirados na natureza que, tendo como base técnicas de optimização, são capazes de calcular aproximações para zeros de polinómios e raízes de equações não lineares e sistemas de equações não lineares. Embora já existam muitos métodos iterativos para encontrar todas as raízes ou zeros de uma função, eles usualmente exigem: (a) deflações repetidas, que podem levar a resultados muito inexactos, devido ao problema da acumulação de erros de arredondamento a cada iteração; (b) boas aproximações iniciais para as raízes para o algoritmo convergir, ou (c) o cálculo de derivadas de primeira ou de segunda ordem que, além de ser computacionalmente intensivo, para muitas funções é impossível de se calcular. Estas desvantagens motivaram o uso da Optimização por Enxame de Partículas (PSO) e de Redes Neurais Artificiais (RNAs) para o cálculo de raízes. Estas técnicas são conhecidas, respectivamente, pela sua capacidade de explorar espaços de dimensão superior (não exigindo boas aproximações iniciais) e pela sua capacidade de modelar problemas complexos. Além disto, tais técnicas não necessitam de deflações repetidas, nem do cálculo de derivadas. Ao longo deste documento, os algoritmos são descritos e testados, usando um conjunto de problemas numéricos com aplicações nas ciências e na engenharia. Os resultados foram comparados com outros disponíveis na literatura e com o método de Durand–Kerner, e sugerem que ambos os algoritmos são capazes de resolver os problemas numéricos considerados

An analysis of the ACS / Dragados merger

JEL Classification System G14 - Information and Market Efficiency; Event Studies G34 – Mergers; Acquisitions; Restructuring; Corporate GovernanceThis dissertation analyses the merger between ACS, Actividades de Construcción y Servicios, S.A. (“ACS”) and Dragados, S.A. (“Dragados”), which occurred between 2002 and 2003. ACS, one of the leading construction companies in Spain, growing through acquisitions since mid 1980’s, acquired in April 19, 2002, Santander Central Hispano’s stake in the competitor Dragados (23.5% of share capital). In the following year, ACS acquired, in the market, another 10% of Dragados share capital (as of March 21, 2003) and, later in that year (as of December 15, 2003), a merger between the two companies was completed and full integration was initiated. This dissertation characterizes both companies, goes through the mains events of the merger process, looks at the operation rationale, and tries to determine if the premiums paid by ACS versus Dragados’ closing price at (i) the date of Santander Central Hispano stake acquisition (59% premium), (ii) nine months later, at the date of the acquisition of the further 10% (36% premium) and (iii) implicit in the final merger conditions (1% premium) were, as of December 2003, positively outbalanced with stock price evolution until the merger was concluded and with future synergies to be achieved after full integration of the two companies. The final outcome is that, as of December 31, 2003, the merger had a strong rationale and, despite the referred premiums paid by ACS, globally created value to ACS shareholders, mainly due to both stock price evolution and the future synergies to be achieved: tax savings on goodwill amortization, headcount reduction and economies of scale in cost structure. Also, I present a brief event study to show that Dragados shareholders benefited from positive speculative movements around the target stock price at the day of the first acquisition announcement (April 19, 2002). Final Note – This dissertation contains information and forward-looking statements of the time of the merger process, with respect to ACS, Dragados and to ACS / Dragados new group (“New ACS”) compiled from different sources. Therefore, market evolution of both companies and actual results may differ materially from the information and results presented in this dissertation.Esta dissertação analisa a fusão entre a ACS e a Dragados, a qual ocorreu entre 2002 e 2003. ACS, uma das empresas espanholas de construção líderes em Espanha, a crescer via aquisições desde meados da década de 80, adquiriu, a 18 de Abril de 2002, a participação que o Banco Santander Central Hispano detinha na concorrente Dragados (23.5% do capital da empresa).No ano seguinte, a ACS adquiriu, em bolsa, outros 10% do capital da Dragados (concretizada a 21 de Março de 2003) e, mais tarde nesse ano (concretizado a 15 de Dezembro de 2003), a fusão entre as duas empresas foi concluída e deu-se início à integração total das duas empresas. Esta dissertação caracteriza ambas as empresas, descreve os principais eventos do processo de fusão, olha em detalhe para o racional da operação e procura determinar se os prémios pagos pela ACS versus a cotação de fecho das acções da Dragados: (i) na data da aquisição da participação do Santander Central Hispano (prémio de 59%), (ii) nove meses depois, na data da aquisição dos 10% adicionais (prémio de 36%) e (iii) implícito nas condições finais da fusão (prémio de 1%) foram, a Dezembro de 2003, contrabalançados positivamente pela evolução da cotação da acções da ACS e da Dragados até à data da conclusão da fusão e pelas sinergias futuras a serem alcançadas com a integração total das duas empresas. As conclusões obtidas com a dissertação indicam que, à data de 31 de Dezembro de 2003, a fusão possuía um forte racional e, apesar dos prémios pagos pela ACS, criou valor para os accionistas, principalmente devido à evolução da cotação de ambas as acções e às futuras sinergias a obter, nomeadamente poupanças fiscais com a amortização do goodwill, reduções na estrutura de pessoal e economias de escala na estrutura de custos. Adicionalmente, é apresentado nesta dissertação um breve event study que demonstra o benefício obtido pelos accionistas da ACS devido a variações especulativas positivas na cotação das suas acções, no dia do anúncio da aquisição da participação do Santander Central Hispano (19 de Abril de 2002). Nota Final – Esta dissertação contém informações e projecções da ACS, Dragados e New ACS, compiladas de diferentes fontes de informação, que se reportam ao período em que decorreu o processo de fusão. Assim, a evolução de mercado de ambas as empresas e os resultados actuais podem diferir materialmente da informação e resultados alcançados nesta dissertação

Lean construction in rehabilitation works – suitability analysis and contribution for the definition of an implementation model

Proceedings IGLC-19, July 2011, Lima, PerúIn recent years, the construction industry in Portugal has been waking up to the paradigm of Lean Construction. This is due, in part, to the strong global economic crisis and the consequent need to increase the competitiveness of enterprises. The aim of this paper is to assess the applicability of the Lean Construction techniques in rehabilitation works, as well as to contribute to the definition of a corresponding application model. This article reports the application of Lean Construction techniques in a rehabilitation project, having used the methodology of document analysis, direct visualization of processes, development of Value Stream Mapping (VSM) of the target processes and implementation and review of proposals for improvement. Finally, interviews were conducted on key elements of senior management of the company in order to evaluate the receptivity to the proposed changes and their generalization potential to the whole of the rehabilitation works of the company. It was concluded that it is possible and beneficial to implement Lean techniques in rehabilitation works. It was noticed that some of the good practices implemented on site closely matched or even completely materialized Lean techniques, such as Just in Time (JIT ), the 5S, Kanban and Last Planner®. However, and having in mind the Lean philosophy of continuous improvement (kaizen), it was still possible to formulate proposals for improvement to processes not yet fully optimized

Identification of de-regulated circulating microRNAs as putative biomarkers in amyotrophic lateral sclerosis

Tese de mestrado, Neurociências, Universidade de Lisboa, Faculdade de Medicina, 2023A Esclerose Lateral Amiotrófica (ELA) é uma doença neurodegenerativa heterogénea, progressiva e fatal, caracterizada pela degeneração dos primeiro e segundo neurónios motores, causando atrofia muscular, paresia e, mesmo, morte após 2 a 5 anos do início dos sintomas. O nome foi cunhado por Jean-Martin Charcot, no século XIX, e reflete a degeneração dos neurónios motores corticospinais (esclerose lateral) e a atrofia muscular secundária devido ao desaparecimento dos neurónios motores medulares. Não há tratamento eficaz para a ELA e o diagnóstico é um exercício clínico apoiado por estudos neurofisiológicos e de neuroimagem. Os atrasos no diagnóstico são um enorme desafio na gestão da doença e o diagnóstico precoce é crucial para uma gestão clínica eficaz. Estes atrasos no diagnóstico, que possivelmente vão além da janela de oportunidade terapêutica, combinados com a heterogeneidade clínica e a complexidade destas doenças trazem a necessidade de um biomarcador de diagnóstico e prognóstico. A identificação de um biomarcador fiável permite um diagnóstico mais precoce e, portanto, uma entrada mais precoce em ensaios clínicos, aproximando-nos assim do objetivo de encontrar um agente farmacológico capaz de travar a degeneração dos neurónios motores. O biomarcador ideal deve exibir alta sensibilidade e especificidade para distinguir a ELA de outras doenças neurológicas, e para monitorizar a progressão da doença. A procura de biomarcadores relacionados com a ELA tem sido predominantemente realizada utilizando o líquido cefalorraquidiano (LCR), devido à sua relação próxima com o Sistema Nervoso Central (SNC). Embora o LCR represente uma fonte importante de biomarcadores, não é adequado para screening de primeira linha e para estudos repetidos ao longo da progressão da doença. Devem ser feitos esforços para tentar identificar biomarcadores sensíveis e especificos no sangue, pois é fácil de obter e manusear, permite múltiplos testes a baixo custo, e é o procedimento menos invasivo. Uma classe de moléculas que tem sido cada vez mais investigada como potenciais biomarcadores para ELA são os microRNAs (miRNAs). Os miRNAs são RNAs não codificantes de 20 a 25 nucleótidos, evolutivamente conservados, e que regulam os processos biológicos em organismos eucarióticos através da clivagem ou repressão translacional dos RNAs mensageiros (mRNA), modulando, assim, vários processos fisiológicos. Para mais, várias proteínas relacionadas com ALS (tais como TDP-43 e FUS) estão envolvidas na biogénese dos miRNAs. Desta forma, o objetivo deste estudo foi avaliar um conjunto de miRNAs no plasma sanguíneo de pacientes com ELA, que possuíam o potencial para ser possíveis biomarcadores de diagnóstico e prognóstico. Identification of de-regulated circulating microRNAs as putative biomarkers in Amyotrophic Lateral Sclerosis Para atingir o objetivo, utilizámos amostras de plasma sanguíneo de três grupos diferentes, nomeadamente, doentes com ELA (35), doentes com outras doenças que mimetizam a ELA (16) e controlos saudáveis (15). Num projeto anterior identificámos 10 miRNAs desregulados em amostras de plasma combinadas de pacientes com ELA. No estudo atual comparámos a expressão relativa destes miRNAs em amostras individuais de plasma entre os 3 grupos. Tendo em conta que 16 dos nossos 35 doentes com ALS possuíam 3 colheitas de sangue distintas e separadas no tempo, também realizámos uma análise longitudinal. Comparamos as amostras dos 16 doentes entre as 3 diferentes colheitas. O RNA total em cada amostra foi purificado de acordo com o protocolo miRNeasy® Serum/ Plasma Advanced Kit (QIAGEN). Um PCR quantitativo em tempo real (qRT-PCR) com kits de ensaio TaqMan miRNA (ABI) foi utilizado para quantificar a expressão miRNAs. Os resultados foram analisados por software aconselhado pelo fabricante e combinados com um conjunto de dados clínicos que permitiu o agrupamento dos doentes em diferentes subgrupos: sítio de início da doença (medular ou bulbar), neurónio motor predominante (superior ou inferior), velocidade de progressão (lenta ou médio/rápida), capacidade vital forçada (normal ou anormal) e género (feminino ou masculino). Também foi realizada uma análise de enriquecimento para uma melhor compreensão da ação dos miRNAs menos associados à ELA. As comparações de expressão relativa de miRNAs entre as amostras dos três grupos revelaram que apenas o hsa-miR-7-2-3p apresentava diferenças significativas de expressão entre grupos (entre doentes ELA e doentes com doenças que mimetizam ELA). Este miRNA não se expressou de todo em nenhuma das amostras do grupo de doentes com perturbações que mimetizam a ELA. Quando introduzimos os dados clínicos dos doentes, e os separamos consoante os mesmos, o hsa-miR-7-2-3p também se encontrou diferentemente expresso entre o subgrupo de pacientes ELA com início medular quando comparado com o subgrupo de início bulbar. Estes resultados combinados com a nossa análise de enriquecimento apontam para um possível papel protetor deste miRNA na doença. Na análise longitudinal apenas o hsa-miR-224-5p obteve diferenças significativas em termos de expressão relativa entre colheitas (entre a 2.ª e a 3.ª). Este miRNA também apresenta diferenças significativas na sua expressão entre o subgrupo de progressão de doença lenta e o subgrupo de progressão de doença média/rápida. A análise de enriquecimento demonstrou o envolvimento deste miRNA em várias vias afetadas na ELA, contudo, e tendo em consideração todos os resultados obtidos, o hsa-miR-224-5p não revelou ter potencial como biomarcador. Tal como o hsa-miR-224-5p, o hsa-miR-26a-1-3p também revela algumas diferenças significativas de expressão relativa entre alguns dos subgrupos (início medular vs início bulbar). A análise de enriquecimento revela que este miRNA está envolvido na Identification of de-regulated circulating microRNAs as putative biomarkers in Amyotrophic Lateral Sclerosis via p53 e na via de doenças de priões. Nenhum dos resultados aponta para algum tipo de potencial do hsa-miR-26a-1-3p como biomarcador. Os resultados mais positivos deste estudo foram obtidos com o hsa-miR-206, o miRNA mais promissor e mais investigado no contexto da ELA. Este miRNA intervém na regeneração de sinapses neuromusculares e na reinervação muscular, tendo um papel protetor na ELA. A hipótese proposta por alguns autores é que o hsa miR-206 tem um pico de expressão no início da doença em resposta à degeneração provocada pela mesma. Este pico de expressão atinge, eventualmente, um plateau e começa a baixar. Por este motivo, o hsa-miR-206 é visto como um bom indicador para ELA com progressão lenta. Os nossos resultados apontam para a mesma hipótese, tendo em conta que encontramos este miRNA sobre-expresso no subgrupo de início medular e no subgrupo de progressão lenta. Apesar de promissores, é preciso interpretar estes resultados com cautela. O poder preditivo do hsa-miR-206 para doentes com progressão lenta pode ser muito útil na investigação clínica, mas uma doença tão heterogénea e complexa como ELA dificilmente é explicada por apenas um miRNA. Apesar de alguns resultados promissores que apontam para novos miRNAs envolvidos na fisiopatologia da doença, bem como resultados que reforçam o papel do hsa-miR-206 na ELA, o nosso projeto não permitiu identificar nenhum miRNA com potencial de biomarcador de prognóstico ou diagnóstico de aplicabilidade clínica. Ainda assim, os miRNAs representam uma importante fonte de informação sobre diferentes vias celulares, e, em doenças complexas como a ELA, representam um alvo de estudo valioso. A falta de consenso neste campo é um dos maiores entraves ao seu desenvolvimento: estudos são realizados utilizando diferentes tecidos e metodologias. Para mais, muitos dos estudos são realizados em populações de tamanho reduzido, pondo em causa a real validade dos seus resultados. Outras variáveis, como por exemplo a ancestralidade da população estudada, também influenciam os resultados obtidos. Surge, portanto, a necessidade de ser estabelecida uma metodologia padrão para avaliar os níveis de expressão das miRNAs na ELA. Mesmo assim, será sempre imperativo ter em consideração a heterogeneidade da doença, os múltiplos fenótipos e mecanismos fisiopatológicos, a vasta gama de funções fisiológicas e vários alvos diferentes de miRNAsAmyotrophic Lateral Sclerosis (ALS) is a heterogeneous and progressive neurodegenerative disease. Diagnostic delays are a challenge in the management of ALS, thus sensitive diagnostic and prognostic biomarkers are needed. Blood-based biomarkers, such as microRNAs (miRNAs) are ideal for first-line screening tests. We previously identified 10 dysregulated miRNAs in pooled plasma samples of ALS patients. We here verified these de-regulated miRNAs and combine these results with clinical phenotypes. A longitudinal assessment of the miRNAs signatures in ALS patients was also performed. The study population consisted of 3 groups: ALS (35), mimic disorders (16), and healthy controls (15). Total RNA in each sample was purified according to the miRNeasy® Serum/ Plasma Advanced Kit (QIAGEN) protocol. A quantitative real-time PCR (qRT-PCR) with TaqMan miRNA assay kits (ABI) was used to quantify miRNAs expression. The results were analyzed by manufacturer-advised software and combined with a set of clinical data. No significant differences in relative expression were observed between groups in 7 of the 8 miRNAs considered. Only hsa-miR-7-2-3p was overexpressed in the ALS group compared with the MD group, where it was not expressed at all. In the longitudinal analysis, only miRNA-224- 5p showed significant differences between collections. When clustering our groups using the clinical data hsa-miR-206, hsa-miR-26a-1-3p, hsa-miR-7-2-3p, and hsa-miR-224-5p were significantly dysregulated between some subgroups. An enrichment pathway analysis was performed to better understand the miRNA pathway´s interaction. Although some promising results were obtained, we should analyze them with caution. Even though hsa-miR-206 reveals predictive potential, single biomarkers cannot explain most complex diseases. Nevertheless, miRNA might shed light on ALS pathophysiology. More studies following the same standard methodology are needed to validate the real utility of miRNAs as biomarkers in ALS

Physical activity and affect of the elderly: Contribution to the validation of the Positive and Negative Affect Shedule (PANAS) in the Portuguese population

The concept of affect corresponds to the emotional dimension of subjective well-being (Diener, Emmons, Larsen, & Griffin, 1985). It is represented by two dimensions (negative affect and positive affect), which were the basis of the development of the Positive and Negative Affect Schedule - PANAS (Watson, Clark, & Tellegen, 1988). It was translated and validated for the Portuguese population by Galinha and Pais-Ribeiro (2005b). Nevertheless, because the Portuguese version was not validated in a sample of Portuguese elderly, the goals of this study consisted in the translation of the scale (PANAS) from the original version of 20 items and the validation of its measurement model (including a shortened version) for a sample of Portuguese elderly (n = 311), aged 60 years or older (M = 68.53; DP = 6.69); it was then tested by a confirmatory factorial analysis. The results demonstrated that the measurement model (two factors and 10 items) of the shortened Portuguese version of the PANAS presented acceptable psychometric qualities, which adjusted to the data in a satisfactory way (factorial weights ranging between .57 and .70 in positive affect and between .52 and .68 in negative affect). We also concluded that older adults who practice more physical activity perceive higher levels of positive affect F(2, 297) = 3,78, p < .05; η2 = .025, and lower levels of negative affect F (2, 297) = 6,24, p < .001; η2 = .040).This project was supported by the National Funds through FCT - Portuguese Foundation for Science and Technology (UID/DTP/04045/2019) - and the European Fund for regional development (FEDER) allocated by European Union through the COMPETE 2020 Programme (POCI-01-0145-FEDER-006969).info:eu-repo/semantics/publishedVersio

Analysis of the neutral and adaptive genetic variation of Colletotrichum kahawae and its relationship with the C. gloeosporioides complex

Tese de mestrado. Biologia (Biologia Humana e Ambiente). Universidade de Lisboa, Faculdade de Ciências, 2010O café é uma dos produtos mais comercializados em todo o mundo, contribuindo significativamente para a economia de mais de 60 países tropicais. A sua importância a nível económico e social é patente quando se considera que centenas de milhões de pessoas dependem, directa ou indirectamente, do rendimento que esta industria lhes fornece para garantir o seu bem-estar e qualidade de vida. No entanto, a sua produção pode ser extremamente sensível a distúrbios provenientes de factores extrínsecos, tal como as doenças fúngicas, e as consequências que daí advêm acarretam efeitos socioeconómicos devastadores para muitos dos países produtores. Por outro lado, a maioria das variedades de cafeeiro actualmente cultivadas em todo o mundo, resultam de um recente período de domesticação que, apesar de ter permitido a criação de variedades extremamente produtivas e de alta qualidade, diminuiu grandemente a variabilidade genética das suas populações. Em termos práticos, tem-se reconhecido cada vez mais que este evento homogeneizador fomenta a emergência e disseminação de agentes patogénicos, facilitando a sua adaptação e transmissão entre hospedeiros. Deste modo, e dada a crescente ameaça que as doenças causadas por estes agentes patogénicos estão a gerar, torna-se essencial que as estratégias para o seu controlo incluam a maior quantidade possível de informação no que toca aos aspectos evolutivos e demográficos desses agentes, analisando as assinaturas deixadas na estrutura das suas populações e que se reflectem na variação neutral e adaptativa na A antracnose dos frutos verdes do cafeeiro, conhecida como Coffee Berry Disease, é uma devastadora doença que Coffea arabica, a espécie de cafeeiro mais importante e valiosa no mercado. Esta doença, causada pelo fungo Colletotrichum kahawae, é relativamente recente, tendo sido documentada pela primeira vez no Quénia em 1922. Desde então, tem-se disseminado por todos as regiões onde o cafeeiro Arábica é cultivado no continente Africano, onde ainda hoje se encontra confinada. No entanto, uma vez que esta doença é dada como o principal factor limitativo na produção de café Arábica neste continente, o receio da sua dispersão para outros países produtores, particularmente para América Latina, é motivo de grande preocupação. Vários estudos têm sido realizados na perspectiva de entender como é que C. kahawae surgiu e como é que as suas populações estão estruturadas, de maneira a retirar informação acerca do seu potencial patogénico, assim de como essas populações evoluíram e dispersaram ao longo do tempo e do espaço. No entanto, apesar do esforço empreendido, este agente patogénico tem revelado uma variabilidade genética extremamente baixa, o que até agora tem limitado possíveis inferências acerca da sua história evolutiva. Deste modo, a maioria da informação que se tem acerca da sua origem e disseminação baseia-se em dados históricos. Duas razões principais têm sido invocadas para explicar a uniformidade genética de C. kahawae. Em primeiro lugar, supõe-se que tenha tido uma origem recente do grupo de espécies próximo, C. gloeosporioides, e três hipóteses têm sido propostas nas quais a sua emergência terá ocorrido através de: 1) mutação a partir de uma linhagem ligeiramente patogénica de C. gloeosporioides existente em cafeeiros Arábica; 2) hibridação entre duas linhagens de C. gloeosporioides presentes nas espécies parentais de C. arabica, como C. canephora ou C. eugenioides; 3) transferência de uma das espécies parentais de C. arabica, onde estaria presente como saprófita, para se tornar um agente patogénico agressivo no cafeeiro Arábica quando este foi reintroduzido no continente africano para fins comerciais. No entanto, C. gloeosporioides é um complexo de espécies extremamente abrangente, que ocorre em mais de 1800 espécies vegetais, e tem permanecido taxonomicamente mal descrito, pelo que a simples afirmação da sua proximidade com C. kahawae traz muito pouca informação. Deste modo, a questão mais relevante que se coloca é de que linhagem dentro deste complexo terá surgido C. kahawae. A segunda razão diz respeito à assexualidade de C. kahawae. A ausência de fase sexuada, quer em meio de cultura, quer no campo, associada à sua estrutura populacional aparentemente clonal, têm sido mencionadas como evidências sugestivas da assexualidade desta espécie, embora inconclusivas. Neste aspecto, uma análise complementar útil e que tem levado a uma informação mais completa sobre o modo sexual de várias espécies de fungos, tem sido a investigação da evolução molecular dos genes que regulam a reprodução sexual, designados genes MAT, entre espécies próximas, tal como C. kahawae e C. gloeosporioides. Por outro lado, o género Colletotrichum possui um sistema genético de reconhecimento sexual único em todo o reino dos fungos, e cujo conhecimento acerca da evolução destes genes tem permanecido desconhecido. Neste trabalho, recorrendo a várias ferramentas laboratoriais e analíticas da biologia molecular, pretendeu-se cumprir dois amplos objectivos. Em primeiro lugar, desenvolver novos marcadores moleculares mais informativos do ponto de vista filogenético e filogeográfico, que pudessem ser postos em prática para concretizar o segundo objectivo, de desvendar não só as relações filogenéticas entre isolados de C. kahawae e de C. gloeosporioides, mas também a diversidade genética e estrutura populacional de C. kahawae, de maneira a se poderem realizar inferências acerca da sua origem e dispersão. Neste trabalho foi conseguido com sucesso o desenvolvimento de seis novos marcadores moleculares na região genómica Apn1/MAT, que se revelaram extremamente variáveis e mais informativos que os marcadores tradicionalmente usados. Usando uma amostragem representativa de 22 isolados de várias espécies dentro do complexo C. gloeosporioides e incluindo C. kahawae, aplicaram-se estes novos marcadores, verificando-se que o aumento do nível de resolução das relações evolutivas entre espécies, e até entre populações, era extremamente significativo. Um dos marcadores desenvolvidos, que compreende uma região inter-génica, revelou um potencial singular em termos informativos, permitindo por si só uma inferência filogenética equivalente à concatenação de sete marcadores. Por outro lado, uma vez que o tempo de divergência entre várias espécies próximas dentro de complexos tende a ser muito reduzido, detectou-se ainda uma presença acentuada do fenómeno de lineage sorting incompleto, que tem como uma consequência a discordância entre as topologias das árvores filogenéticas reconstruídas a partir dos vários marcadores utilizados. Salienta-se deste modo, ser essencial o uso de marcadores de vários loci no genoma para a resolução deste problema. Com base na selecção dos loci mais variáveis, analisou-se um total de 85 isolados, compreendendo uma extensa amostragem de isolados provenientes de uma vasta área onde C. kahawae é encontrado, assim como uma selecção representativa de isolados de C. gloeosporioides de Coffea spp. e de outros hospedeiro. Utilizando um conjunto de seis marcadores moleculares (ITS, β-tub2, ApMAT, Apn15L, MAT1-2-1 e MAT5L) e recorrendo a abordagens analíticas filogenéticas e filogeográficas, os resultados obtidos revelaram uma divergência muito superior ao esperada entre C. kahawae e isolados de C. gloeosporioides de cafeeiros, o que não suportava a hipótese de uma origem recente. Por outro lado, uma linhagem de C. gloeosporioides proveniente de Mangifera indica apresentou uma relação filogenética extremamente próxima com C. kahawae, ainda que biologicamente fosse uma espécie distinta devido à sua incapacidade de causar sintomas de antracnose nos frutos verdes. Estes dados sugerem que o agente patogénico, C. kahawae, possa ter emergido saltando de um hospedeiro diferente para os cafeeiros, ao contrário do pensamento corrente em que C. kahawae evoluiu e emergiu do género Coffea. Por outro lado, foi também possível desvendar alguma variação genética dentro de C. kahawae, distinguindo-se três grupos de haplótipos que estavam intimamente relacionados e estruturados de acordo com a sua distribuição geográfica. Reconstruindo o estado ancestral desses três grupos e com base na amostragem utilizada, verificou-se que o grupo da região Angolana era o mais ancestral, enquanto os isolados do Quénia e de outras regiões do Este Africano eram derivados desse grupo. Estes resultados vêm contrariar a ideia actual da origem de C. kahawae centrada no Quénia e sugerem uma hipótese alternativa, que aparentemente não é suportada e dificilmente seria prevista à luz dos dados históricos disponíveis. No entanto, a origem assumida para C. kahawae baseia-se na premissa de que este emergiu a partir de espécies de cafeeiros, o que pode não corresponder à realidade e que de alguma forma fornece uma possível explicação para o padrão evolutivo encontrado no nosso estudo. Finalmente, com a mesma amostragem, foi realizada uma análise da evolução molecular do gene MAT, MAT1-2-1, baseada em modelos estatísticos de máxima verosimilhança (Maximum likelihood), que se revelou que este gene parece estar sob uma intensa selecção purificadora, possivelmente devido a uma função biológica importante. Apesar disso, dois haplótipos separados por uma mutação não-sinónima foram encontrados nos grupos de C. kahawae, revelando a inesperada presença de duas proteinas diferentes ao nível da sequência de aminoácidos numa espécie tão geneticamente uniforme. Apesar de não se conseguir excluir a hipótese uma variação fenotípica neutral, este evento pode sugerir que esta proteína tenha um papel adaptativo a nível populacional dentro de C. kahawae. No geral, este trabalho cumpriu os objectivos a que foi proposto, revelando resultados inesperados e que irão certamente requerer uma investigação futura para apurar as hipóteses aqui levantadas. Espera-se assim que ele venha a ter impacto na comunidade científica interessada nesta doença e agente patogénico e que venha a estimular futuros estudos e trabalhos na biologia evolutiva deste agente patogénico, tão relevante ao nível económico e social. No geral, este trabalho cumpriu os objectivos propostos, revelando resultados inovadores e inesperados, particularmente na origem do agente patogénico estudado, e que irão certamente requerer uma investigação futura para apurar as hipóteses aqui levantadas. Espera-se assim que ele venha a contribuir para o aumento do conhecimento e que seja útil para a comunidade científica interessada nesta doença e agente patogénico, tão relevante a nível económico e social.In this work, a range of phylogenetic, phylogeographic and statistical methods of molecular evolution were used to investigate the evolutionary biology of an emergent pathogen in coffee crops (Coffea spp.), Colletotrichum kahawae. C. kahawae was first reported in Kenya, 1922, and causes severe disease (Coffee Berry Disease) in Arabica coffee throughout the African continent, where it is still restricted. However, the origin and spread of this pathogen has hitherto relied on historical data, and molecular studies have not been able to unearth enough genetic variation to infer about these processes, possibly due to its putative asexual nature and assumed recent evolution from Coffea spp. inhabiting strains of the C. gloeosporioides complex. To address this issue, a set of molecular markers was successfully developed, including a mating-type gene (MAT1-2-1), showing a greater informative potential than traditional markers. The most valuable markers were selected and used to analyze a representative sampling of C. kahawae, throughout most of its range, and C. gloeosporioides, mainly from Coffea spp. worldwide. Unexpectedly, the obtained results from the evolutionary relationships between C. kahawae and C. gloeosporioides suggest that the former may have emerged through a hostshift from hosts other than Coffea spp.. Moreover, the phylogeographic analysis of C. kahawae revealed a geographically structured population and the Angolan group as the most ancestral state inferred. Although our results come in opposition to the current Kenyan hypothesis and are not supported by the historical reports, the prevailing view follows the premise that C. kahawae evolved from Coffea spp., which our data suggests otherwise. Regarding the molecular evolution of MAT1-2-1, our results suggest a possible adaptive role within C. kahawae populations, due to the presence of two haplotypes in a highly conserved gene. These results have significantly contributed to fill a void in the current knowledge of the evolutionary biology of this pathogen and will hopefully stimulate further research

Video interaction using pen-based technology

Dissertação para obtenção do Grau de Doutor em InformáticaVideo can be considered one of the most complete and complex media and its manipulating is still a difficult and tedious task. This research applies pen-based technology to video manipulation, with the goal to improve this interaction. Even though the human familiarity with pen-based devices, how they can be used on video interaction, in order to improve it, making it more natural and at the same time fostering the user’s creativity is an open question. Two types of interaction with video were considered in this work: video annotation and video editing. Each interaction type allows the study of one of the interaction modes of using pen-based technology: indirectly, through digital ink, or directly, trough pen gestures or pressure. This research contributes with two approaches for pen-based video interaction: pen-based video annotations and video as ink. The first uses pen-based annotations combined with motion tracking algorithms, in order to augment video content with sketches or handwritten notes. It aims to study how pen-based technology can be used to annotate a moving objects and how to maintain the association between a pen-based annotations and the annotated moving object The second concept replaces digital ink by video content, studding how pen gestures and pressure can be used on video editing and what kind of changes are needed in the interface, in order to provide a more familiar and creative interaction in this usage context.This work was partially funded by the UTAustin-Portugal, Digital Media, Program (Ph.D. grant: SFRH/BD/42662/2007 - FCT/MCTES); by the HP Technology for Teaching Grant Initiative 2006; by the project "TKB - A Transmedia Knowledge Base for contemporary dance" (PTDC/EAT/AVP/098220/2008 funded by FCT/MCTES); and by CITI/DI/FCT/UNL (PEst-OE/EEI/UI0527/2011