Perspetivas de evolução para plataformas de código aberto na conceção e partilha de conteúdos para e-learning

O ensino e a formação a distância, assenta no princípio da separação física de aluno/formando e formador. Sendo uma modalidade de formação que facilmente se adapta às inovações tecnológicas, tira partido de novas formas de comunicação, síncrona a assíncrona, pelo que o ensino e formação a distância assume na sua nova vertente, o e-learning, a garantia de que esta não é uma modalidade complementar de ensino e de aprendizagem, mas sim uma forte alternativa ao ensino e formação tradicional. Assente na Internet e nos serviços associados a esta tecnologia o e-learning, permite que sejam criados ambientes artificiais, virtuais, que facilmente se identificam com uma sala de aula, permitindo a interação entre os diversos intervenientes no processo de ensino e aprendizagem. Os conteúdos terão obrigatoriamente de sofrer alterações quer no formato, quer no meio de comunicação. Os professores e formadores terão forçosamente de se adaptar às inovações tecnológicas que dia para dia vão emergindo no campo educacional, pelo que são necessárias ferramentas auxiliares, para a tarefa de criação de conteúdos, bem como a sua publicação e disponibilização on-line. Nesse sentido, o presente trabalho pretende apresentar um conjunto de ferramentas modernas que são maioritariamente de código aberto e de utilização livre, que podem suportar o e-learning em todas as fases do processo, desde a modelação e produção dos conteúdos, até à sua disponibilização, em ambiente de formação virtual. São abordadas aplicações que podem ser utilizadas em diferentes contextos de ensino aprendizagem, assim como as plataformas que as poderão utilizar, nomeadamente dispositivos móveis, caminhando no sentido do m-learning, como evolução natural do e-learning

Análise de repetições em dados biológicos

The decoding of the genomes has created new challenges on the scientific community linked to the area of computation and information technologies. Daily, new data is added to numerous databases with billions of records, coming from more advanced equipment, helping in decoding the genomes. Determine how important and relevant are these data in order to find value-added information and obviously turn them into knowledge,is the main challenge for the bioinformatics research community. The analysis of genomes and proteomes of several organisms allow us to observe the behaviour at the evolution of species. In this study, our focus goes to a particular aspect of this analysis: the repetition of some codons and their amino acids inside several orthologous genes in eukaryotic organisms. Belonging to different stages of evolution, the main objective focuses on achieving results on the evolution of these repetitions over millions of years. We now know that these repetitions in humans are the source of several neurodegenerative diseases among others. This analysis will verify the conservation or repression, of these repetitions throughout the process of speciation as well at the level of relationship that may exist between these repetitions and those diseases. For this study we have developed an algorithm for A descodificação dos genomas veio criar novos desafios na comunidade científica ligada à área da computação e da informática. Diariamente são alimentadas inúmeras bases de dados com biliões de registos provenientes de equipamentos cada vez mais evoluídos, que auxiliam na descodificação dos genomas. Determinar o quão importante e relevante são esses dados, de forma a retirar valor acrescentado – informação, e obviamente transformá-los em conhecimento, é o grande desafio actual para a comunidade de investigadores de bioinformática. A análise de genomas, bem como dos proteomas dos vários organismos permitem-nos observar o comportamento ao nível da evolução das espécies. Neste estudo focamos a atenção num aspecto particular dessa análise: as repetições de determinados codões e dos respectivos aminoácidos nos vários organismos eucariotas, especificamente em genes ortólogos. Pertencente a várias fases da evolução das espécies, o objectivo principal centra-se na obtenção de resultados quanto à evolução dessas repetições ao longo de milhões de anos. Sabemos hoje que essas repetições no ser humano são a causa de diversas doenças neuro-degenerativas, entre outras, pelo que esta análise permitirá verificar o estado de conservação ou repressão, dessas repetições ao longo do processo de especiação, bem como ao nível do relacionamento que poderá existir entre essas repetições e as doenças nos seres superiormente evoluídos. Para este estudo foi desenvolvido um algoritmo de detecção de padrões de repetição, que possibilita uma análise detalhada da localização de uma determinada sequência, bem como das sequências que melhor se ajustam ao padrão de repetição inicial.Centro de Estudos em Educação, Tecnologias e Saúd

Exploiting Codon-Triplets Association for Genome Primary Structure Analysis

Abstract— The way evolution shapes the arrangement of synonymous codons within open reading frames (ORF) for fine tuning mRNA decoding efficiency is not yet understood. Since the ribosome has 3 tRNA binding sites, the context of triplets should be relevant to decoding fidelity and efficiency. We have developed a software application for large-scale analysis of codon-triplet associations to shed new light into this problem. The developed algorithms identify codon-triplets context biases, allowing for large scale comparative codon-triplet analysis and for identification of alterations to the standard genetic code

GeneSplit - Uma Aplicação para o Estudo de Associações de Codões e de Aminoácidos em ORFeomas

A descodificação de genomas, em particular do genoma humano, constituiu um marco cientifico extremamente importante nas últimas décadas e veio abrir caminho a novas áreas de investigação como a genómica e a proteómica. Espera-se que os avanços de conhecimento introduzidos por estas áreas tragam novas perspectivas sobre a forma como são diagnosticadas e tratadas muitas das doenças actuais, nomeadamente as que têm uma associação clara com disfunções ao nível do genotipo. Neste artigo, apresentamos uma aplicação computacional que permite estudar associações anormais de codões em orfeomas, i.e. em sequências responsáveis pela construção de proteínas. Os resultados biológicos já obtidos mostram claramente a utilidade prática do software desenvolvido, que é disponibilizado de uma forma pública para a comunidade científic

Large scale comparative genomics of codon context

The efficiency of protein synthesis is highly dependent on codon usage and codon context. Indeed, the choice of particular synonymous codons is constrained by neighbour codons (codon context) to optimize mRNA decoding speed and accuracy. This is related to spatial (steric) effects created by the need to accommodate 3 tRNAs in the ribosome A-, P- and E-sites. Since these tRNAs interact with each other, with their cognate codons and with various structural domains of rRNAs, the structure of the 6 nucleotide RNA helix formed by the anticodon-codon interactions is strongly int1uenced by the type of codons and tRNAs present in the ribosome decoding centre. To ensure proper tRNA selection and correct codon decoding the rRNA monitors the structure of the codon-anticodon RNA helix. We hypothesized that large scale comparative analysis of 3 consecutive codons, corresponding to the ribosome A-, P- and E-sites codons, would unveil novel codon biases and "bad" codon combinations that are error prone. For this, we have built a software package that counts codon triplets in complete assemblies of open reading frames (ORFeomes) and used the ORFeome sequences of 12 fungal species, including Aspergillus fumigatus, Saccharomyces cerevisiae, and Candida albicans to validate our working hypothesis. We have used data mining methodologies to explore this large dataset of 220,000 combinations of 3 consecutive codons, and extracted the most biased contexts. The data showed that three-codon contexts are species-specific, although major context rules could also be found. Interestingly, biases introduced at DNA replication and transcription levels, namely trinucleotide repeats, play an important role in the evolution of ORFeomes. Candida albicans revealed unique features and very strong context biases. For example, codon triplet biases is much stronger in C. albicans than in other species and it has a very high number of consecutive codon repeats, which comprise up to 6% of the total ORFeom

Educación y género: dos ejes de la ciudadanía

Resumen: Este artículo expone la importancia de analizar el concepto de género y el rol de varios actores socioeducativos en la Educación para la Ciudadanía. Tomando como referencia algunas ideas clave de qué se trata cuando se habla de estereotipos, identidad, género y rol de género, para abordar el cómo, el porqué, cuándo y quienes educan en valores y para la ciudadanía. Percibir como se configura el género en la dialéctica Sociedad-Escuela, insta a la consideración de factores históricos, culturales y políticos. Se destacan las políticas transnacionales de Educación, de Igualdad y especialmente de la Educación para la Igualdad, como herramientas válidas para producir cambios sociales en un sentido de mejora continua de la ciudadanía. El enlace entre la Escuela como institución transmisora de contenidos socialmente deseables y necesarios, y los valores explícitos e implícitos que la misma reproduce y produce, se presenta como un tema introductorio a la idea que la Educación se tiñe de una práctica social productora, reproductora y transformadora del sujeto social. Asimismo, las relaciones que se producen en el seno de la familia, dan pistas acerca de la construcción individual y colectiva de un concepto transversal de género. Abstract: [Education and Gender: Two Axes of Citizenship]. This paper exposes the importance of analyzing the concept of gender and the role that several socio-educative actors have in Citizenship Education. In order to address how, why, when and who educates, we take as reference some key ideas to explain what we are going to deal with when talking about stereotypes, identity, gender, and gender role. Perceiving how the school-society dialectic gender is formed, leads us to take into account the historical, cultural and political factors. We highlight here the transnational politics of education, equality and especially education for equality, as valid tools to produce social changes aimed to the improvement of citizenship. The link between the school as a transmitting institution of social, desirable and necessary contents, and both explicit and implicit values, is presented as an introductory unit regarding the idea that the education is also conformed by a productive, reproductive, and transformative social practice of the social subject. Thereby, the relations which are produced within the family, give us some clues regarding the individual and collective construction of a transversal gender concept

An integrative approach for codon repeats evolutionary analyses

The relationship between genome characteristics and several human diseases has been a central research goal in genomics. Many studies have shown that specific gene patterns, such as amino acid repetitions, are associated with human diseases. However, several open questions still remain, such as, how these tandem repeats appeared in the evolutionary path or how they have evolved in orthologous genes of related organisms. In this paper, we present a computational solution that facilitates comparative studies of orthologous genes from various organisms. The application uses various web services to gather gene sequence information, local algorithms for tandem repeats identification and similarity measures for gene clustering.publishe

Análise de tripletos e de repetições em estruturas primárias de DNA

Doutoramento em Engenharia InformáticaO desenvolvimento de equipamentos de descodificação massiva de genomas veio aumentar de uma forma brutal os dados disponíveis. No entanto, para desvendarmos informação relevante a partir da análise desses dados é necessário software cada vez mais específico, orientado para determinadas tarefas que auxiliem o investigador a obter conclusões o mais rápido possível. É nesse campo que a bioinformática surge, como aliado fundamental da biologia, uma vez que tira partido de métodos e infra-estruturas computacionais para desenvolver algoritmos e aplicações informáticas. Por outro lado, na maior parte das vezes, face a novas questões biológicas é necessário responder com novas soluções específicas, pelo que o desenvolvimento de aplicações se torna um desafio permanente para os engenheiros de software. Foi nesse contexto que surgiram os principais objectivos deste trabalho, centrados na análise de tripletos e de repetições em estruturas primárias de DNA. Para esse efeito, foram propostos novos métodos e novos algoritmos que permitirem o processamento e a obtenção de resultados sobre grandes volumes de dados. Ao nível da análise de tripletos de codões e de aminoácidos foi proposto um sistema concebido para duas vertentes: por um lado o processamento dos dados, por outro a disponibilização na Web dos dados processados, através de um mecanismo visual de composição de consultas. Relativamente à análise de repetições, foi proposto e desenvolvido um sistema para identificar padrões de nucleótidos e aminoácidos repetidos em sequências específicas, com particular aplicação em genes ortólogos. As soluções propostas foram posteriormente validadas através de casos de estudo que atestam a mais-valia do trabalho desenvolvido.The development of massive genome decoding equipment has increased available data tremendously. Nevertheless, increasingly more specific software is required to bring to light the relevant information from all of that data. The software must be oriented towards certain tasks which assist the researcher in reaching conclusions as quickly as possible. Thus, the field of bioinformatics appears as a fundamental ally of biology, taking advantage of computational methods and infrastructures to develop computer algorithms and applications. On the other hand, in most cases due to new biological issues, it is necessary to respond with specific new solutions. Therefore, developing applications is a permanent challenge for software engineers. It was in this context that the main aims of this work emerge. They are focused on analyzing triplets and repetitions in primary DNA structures. To this end, new methods and new algorithms were proposed to allow results to be processed and obtained from large volumes of data. A system was designed for two strands of analysis terms of codon triplets and amino acids. On the one hand it processes data; on the other hand, it makes the processed data available on the Web through a query builder mechanism. As for analyzing repetitions, a system to identify repeated nucleotide and amino acid patterns in specific sequences was proposed and developed, particularly applied to orthologous genes. The solutions found were later validated through case studies which attested the value of the contribution this work has made

Audio folios management system for foreign language learning

Teaching and learning using technology has, for some years, been the focus of various researchers. From vocational schools, through basic education to higher education, the use of teaching aids based on information technologies is now a common practice. Today, more than making large computing solutions to support the activities of e-learning, it is important to focus on software specific solutions whose cost of production/implementation has a quick return. In this context the need emerged to move forward with a system to support teaching and learning of foreign languages to facilitate communication between teachers and students. It is on this issue that we present a proposal to develop a computing solution that enables students to develop the skills of reading and speaking foreign languages within the classroom context or outside the classroom. In this specific case we address the English language. We also present a working prototype, which is available as freeware for the educational and the scientific community and can be used without restriction. Experimentally, tests were made with 20 volunteer students from ESTGL. They used the prototype, in order to validate the usability tests. Finally, we present some results that show the progression of learning in those students who used the syste

Codon-triplet context unveils unique features of the Candida albicans protein coding genome

<p>Abstract</p> <p>Background</p> <p>The evolutionary forces that determine the arrangement of synonymous codons within open reading frames and fine tune mRNA translation efficiency are not yet understood. In order to tackle this question we have carried out a large scale study of codon-triplet contexts in 11 fungal species to unravel associations or relationships between codons present at the ribosome A-, P- and E-sites during each decoding cycle.</p> <p>Results</p> <p>Our analysis unveiled high bias within the context of codon-triplets, in particular strong preference for triplets of identical codons. We have also identified a surprisingly large number of codon-triplet combinations that vanished from fungal ORFeomes. <it>Candida albicans </it>exacerbated these features, showed an unbalanced tRNA population for decoding its pool of codons and used near-cognate decoding for a large set of codons, suggesting that unique evolutionary forces shaped the evolution of its ORFeome.</p> <p>Conclusion</p> <p>We have developed bioinformatics tools for large-scale analysis of codon-triplet contexts. These algorithms identified codon-triplets context biases, allowed for large scale comparative codon-triplet analysis, and identified rules governing codon-triplet context. They could also detect alterations to the standard genetic code.</p