A first approach to the development of an innovative trapping system for Gonipterus platensis (Coleoptera: Curculionidae; Gonipterini)

Tese de mestrado, Ecologia e Gestão Ambiental, Universidade de Lisboa, Faculdade de Ciências, 2015Gonipterus platensis (Marelli 1926) is an important pest of eucalyptus trees worldwide. In Portugal, this defoliator weevil was reported for the first time in 1996 in the North region but, by 2003, it was already widespread to the whole territory (following the distribution of eucalyptus populations). The main control method is the biological, using the egg-parasitoid Anaphens nitens (Girault 1928), but due to its inefficacy in high altitudes and regions with colder winters (North and Centre), it is necessary to find alternatives for controlling this insect. Chemical spraying was the complementary method applied, but its use decreased over the last years with the increase of the number of banned insecticides in certified forests and plantations. Genetic control has not reached the desirable parameters for quality of paper and tree growth, and it only represents a long-term solution with strong investment. Biotechnical control, contrary to genetic control, can present a sustainable short-term solution, and recent studies had already identified the potential volatiles responsible for host selection in Gonipterus species. However, it is still necessary to investigate their effect on the behaviour of the weevil. In this study, we observed the behavioural responses of G. platensis to host volatiles (individually and combined) in wind tunnel assays, and identified the stronger attractive ones. Thereon we developed and tested different kits lure-trap in a severely attacked Eucalyptus globulus Labill. plantation in Penela (Coimbra, Portugal). Ethyl phenylacetate and terpinolene were the most attractive compounds overall and the only ones that exhibited significant differences in intensity of response towards control. The combination of ethyl phenylacetate and alpha-pinene (ratio 1:1) had the best results from the combinations tested (third best overall). None of the kits lure-trap tested in the field assays proved efficient enough for constituting a new control method for G. platensis. Our study emphasizes the important role of the ecological context (single vs combination; laboratory vs field conditions) in the behavioural activity of plant volatiles, and the role of efficient dispensers and traps in the success of biotechnical control methods.A importância económica do género Eucalyptus cresceu ao longo do século XX principalmente devido à sua utilização como matéria-prima na indústria papeleira. Introduzido em Portugal por volta de 1829 com propósitos ornamentais, este género ocupa actualmente a maior área de floresta do território continental (26%; 812.000 ha). Esta expansão da área ocupada pelas populações de eucaliptos, principalmente de Eucalyptus globulus Labill., deveu-se à ausência inicial de pragas em conjunto com o já mencionado forte investimento da indústria papeleira. Esta espécie para além de uma grande plasticidade apresenta também uma elevada taxa de crescimento e excelente qualidade da pasta de papel produzida, tornando-a na espécie de eucalipto preferida para plantações. Com a afirmação de Portugal como um dos maiores produtores de pasta de papel da Europa, urge a necessidade de uma melhor gestão das populações de eucalipto, nomeadamente em termos de gestão de pragas. Das várias espécies de insectos fitófagos que se alimentam de eucaliptos já introduzidas no nosso país, o gorgulho-do-eucalipto tem vindo a ganhar destaque pelos elevados danos económicos causados não só em Portugal mas à escala mundial. O gorgulho-do-eucalipto, Gonipterus platensis (Marelli 1926), pertence ao recém-criado complexo de espécies crípticas “Gonipterus scutellatus”, que reúne as espécies que anteriormente eram confundidas e aparecem erradamente referidas na bibliografia como G. scutellatus. G. platensis é originário da Tasmânia sendo actualmente a espécie com a distribuição mais vasta do complexo, afectando regiões da Austrália, Europa, América do Norte, América do Sul e potencialmente África. Detectado pela primeira vez em Portugal em 1996 na região do Norte, por volta de 2003 já se encontrava por todo o território português com especial incidência nas regiões Norte e Centro do país (devido à ineficácia dos métodos de controlo). Este insecto, tanto na fase larvar como na fase adulta, consome sobretudo as folhas causando uma diminuição da capacidade fotossintética da árvore e consequentemente do seu crescimento, o que por sua vez vai ter impactos a nível económico. Em 1996, aquando da sua descoberta, foi criado um projecto nacional de monitorização e controlo de G. platensis e no ano seguinte iniciaram-se as introduções das primeiras populações do parasitóide de ovos Anaphes nitens (Girault 1928), originário da Austrália, nos focos iniciais. Essas introduções, tal como aconteceu em outros países, foram Our study emphasizes the important role of the ecological context (single vs combination; laboratory vs field conditions) in the behavioural activity of plant volatiles, and the role of efficient dispensers and traps in the success of biotechnical control methods. altamente eficazes em baixas altitudes e regiões com climas amenos. Contudo em elevadas altitudes e regiões com invernos mais frios esta medida fracassou. Isto acontece devido a um desfasamento geográfico entre o parasitoide e o gorgulho evidenciado por condições microclimáticas desfavoráveis. O facto de o parasitoide ser originário de climas mais amenos (Austrália do Sul) e o gorgulho de climas mais frios (Tasmânia) faz com que o primeiro tenha dificuldade em adaptar-se a zonas ou alturas do ano com temperaturas mais baixas. O problema reside no facto que, em Portugal, as zonas onde o dano é significativo correspondem às regiões Norte e Centro do país que constituem cerca de um terço da área total de eucalipto. Esta situação deu origem à necessidade de encontrar novos métodos que complementassem a acção do parasitoide. Apesar da sua inclusão em programas de Gestão Integrada de Pragas ser vista como último recurso, o controlo químico era a alternativa mais acessível. Contudo, com o aumento da legislação referente a pesticidas, que tem sido agravado pela recente crise mundial das populações de insectos polinizadores, o uso da maioria dos produtos foi proibido em florestas e plantações certificadas. Uma opção ainda em estudo é a introdução de duas outras espécies de parasitóides - Anaphes tasmaniae (Huber and Prinsloo 1990) and Anaphes inexpectatus (Huber and Prinsloo 1990) - provenientes da Tasmânia e que consequentemente apresentam uma resistência ao frio similar à do gorgulho. A produção de clones de E. globulus, novas espécies ou híbridos menos susceptíveis ao ataque do insecto também tem vindo a ser desenvolvida, mas até agora não se conseguiu encontrar nenhuma alternativa que tenha a mesma qualidade em termos de madeira e de floresta que E. globulus. Com a actual falta de opções, o controlo biotécnico emergiu como prioridade por apresentar soluções a curto-prazo e ser inócuo em termos ambientais. Até agora não há nenhum relato da existência de uma feromona, mas já existem estudos com voláteis de diferentes espécies de eucaliptos que sugerem quais podem ser responsáveis pela selecção de hospedeiro. Contudo, para que esses voláteis possam ser aplicados num programa de controlo, é necessário estudar as respostas comportamentais do gorgulho aos mesmos. Na primeira fase do nosso estudo, três compostos com correlação significativa com a canópia afectada (terpinoleno, alfa-terpineol e alfa-felandreno), três compostos com fortes respostas em electroantenograma (benzil acetato, etilfenilacetato e 2-feniletanol) e dois compostos com elevada concentração nas folhas de E. globulus (alfa-pineno e 1,8-cineole) foram testados em túnel de vento de forma a analisar as respostas comportamentais que induziam em insectos adultos de ambos os sexos. Para comparar as intensidades de resposta dos diferentes compostos foi utilizado um teste de Kruskal-Wallis, ao que se seguiu um procedimento de comparações múltiplas de forma a identificarmos quais os compostos que apresentavam diferenças significativas em relação ao controlo. Numa segunda fase, com uma duração de 3 semanas cada, foram realizados dois ensaios de campo numa população de E. globulus altamente afectada em Penela numa tentativa de encontrar um conjunto isco-armadilha eficaz na atração e captura do gorgulho. No primeiro ensaio foram utilizadas como isco placas celulósicas impregnadas com etilfenilacetato em conjunto com três diferentes tipos de armadilha: armadilha unitrap, armadilha multifunil de Lindgren e armadilha para o gorgulho do algodão. No segundo ensaio foram utilizados como isco recipientes cilíndricos de plástico poroso com a combinação de etilfenilacetato e alfa-pineno (num rácio de 1:1) e armadilhas tipo delta, colossus e do gorgulho do algodão modificadas para utilizar em conjunto com cola entomológica. O objectivo principal de identificar voláteis presentes em E. globulus que induzam fortes respostas de atracção em insectos adultos G. platensis foi atingido. Os voláteis terpinoleno e etilfenilacetato tiveram as maiores intensidades de resposta demonstrando diferenças significativas em relação ao controlo, o que os torna nos compostos mais propícios a testes no campo. As combinações destes dois voláteis com alfa-pineno num rácio de 1:1 (e 1:1:1) foram menos atractivas que os seus componentes individualmente. A combinação com melhores resultados foi a de etilfenilacetato e alfa-pineno, num rácio de 1:1, que teve a terceira maior intensidade de resposta de todos os compostos, apesar de não ser significativamente diferente em relação ao controlo. O segundo objectivo de encontrar um conjunto isco-armadilha que possa estar na origem de um novo método de controlo biotécnico para o gorgulho não foi atingido. No primeiro ensaio nenhum insecto foi capturado, apesar de dois terem sido recolhidos da superfície de duas armadilhas. Este resultado é justificado pela taxa de libertação, que parece ser insuficiente para se destacar em relação ao “ruído de fundo” ambiental, e ainda pela ineficácia das armadilhas em capturar o gorgulho. No segundo ensaio foram capturados seis insectos, o que apesar de ser uma melhoria continua insatisfatório para método de controlo. Apesar das armadilhas ainda não serem as mais adequadas, no segundo ensaio a possibilidade de fuga foi minimizada o que se reflectiu num melhor desempenho dos conjuntos isco-armadilha. Conclui-se então que a principal causa dos resultados insatisfatórios são os iscos porque sendo constituídos unicamente por voláteis de eucalipto não conseguem sobrepor-se ao “ruído de fundo” produzido pelas próprias árvores, agravado pelo fato das taxas de libertação obtidas serem reduzidas. O nosso estudo realça o importante papel do contexto ecológico (individual vs combinação; laboratório vs campo) na actividade comportamental de voláteis de plantas, e de difusores e armadilhas eficazes no sucesso de métodos de controlo biotécnico

FLOWViZ: framework for phylogenetic processing

Final project to obtain the Master Degree in Computer Science and EngineeringO aumento do risco epidemiológico e o constante crescimento da população mundial contribuiu para que se fizesse um forte investimento na análise filogenética, de modo a monitorizar doenças e a conceber tratamentos e medicação rápidos e eficazes. A análise filogenética utiliza grandes quantidades de informação, que deve ser analisada e processada para se extrair conhecimento, utilizando técnicas adequadas e, atualmente, software especializado e algoritmos, de modo a produzir resultados eficazes e rápidos. Estes algoritmos já são fornecidos por um grande conjunto de frameworks e ferramentas disponíveis gratuitamente, um bom exemplo é a framework de inferência filogenética PHYLOViZ[23]. A maioria das técnicas de análise utilizadas na inferência filogenética tendem a formar, topologicamente, pipelines de trabalho - procedimentos constituídos por passos, cujos fluxos de dados são dependentes entre si. Apesar de ser possível executar pipelines de trabalho manualmente, como tem sido feito há várias décadas, atualmente, já não é fazível, dado que os datasets utilizados são volumosos, tornando a sua análise manual contraproducente. A transição manual entre passos necessita também que haja interação humana para que cada passo receba os dados necessários, o que pode também estar sujeito ao erro humano. Por isso, foi construído software que reduzisse a interação humana e que automatizasse estes procedimentos. Este tipo de software é designado por sistemas de workflow - software que permite os utilizadores criarem workflows, através de uma Domain-Specific Language (DSL)[13], onde estes procedimentos são traduzidos para scripts, especificandose o grupo de tarefas, com os seus parâmetros e dependências de dados. Existem atualmente várias soluções de sistemas de workflow, que diferem na sua linguagem e estruturação de workflows, o que leva a que exista uma grande heterogeneidade de software, mas que piora também a partilha destes procedimentos. Por isso, quando se partilham workflows, é necessário despender-se tempo a traduzir pipelines de trabalho para a linguagem específica do sistema de workflow que vai executar a pipeline partilhada. Este problema levou a que fosse criada a Common Workflow Language (CWL)[2] - um novo standard que permite executar workflows entre vários sistemas de workflow. No entanto, nem todos os sistemas suportam este novo standard. Este projeto pretende construir uma framework, recorrendo a um projeto existente - PHYLOViZ e ao seu conjunto de ferramentas de inferência filogenética. Esta framework, permitirá ligar frameworks de inferência filogenética a sistemas de workflow, dando ao utilizador liberdade para construir os seus workflows personalizados, recorrendo à framework e às ferramentas do utilizador, fornecidas remotamente, que poderão ser geridas através de uma interface intuitiva. Tudo isto, fornecerá automatização de workflows e uma análise filogenética mais rápida e eficaz. Este projeto foi financiado, no contexto de uma bolsa de estudo da Fundação para a Ciência e a Tecnologia (FCT) com referência UIDB/50021/2020, no projeto NGPHYLO PTDC/CCI-BIO/29676/2017 e num projeto do IPL - IPL/2021/DIVA_ISEL.The increasing risk of epidemics and a fast-growing world population has contributed to a great investment in phylogenetic analysis, in order to track numerous diseases and conceive effective medication and treatments. Phylogenetic analysis requires large quantities of information to be analyzed and processed for knowledge extraction, using adequate techniques and, nowadays, specific software and algorithms, to deliver results as efficiently and fast as possible. These algorithms and techniques are already provided by a great set of free and available frameworks and tools, such as PHYLOViZ[23]. Most of the applied techniques and algorithms used for phylogenetic inference tend to form work pipelines - procedures formed by steps, which typically have an intrinsic dependency between them. Although it is possible to execute work pipelines manually, as it has been done for decades, nowadays, is not feasible, as genomic datasets are very large, and the respective analysis is time-consuming. The transition between steps also needs human interaction and each step must receive the matching data, correctly, which can introduce human error. Because of this, software were made to ease and reduce manual interaction, so these procedures could be automated. This type of software is typically referred as a workflow system - software which allows users to create workflows, on top of a provided Domain-Specific Language (DSL)[13], where procedures are translated into scripts, through the definition of a group of steps and their specific parameters and dependencies. There are already many software solutions available, which differ in their Domain-Specific Language and workflow structuring, leading to a great software heterogeneity, but also low workflow shareability - as users work on different workflow systems. Thus, when they share workflows with others, time needs to be spent converting and adapting certain workflows to a specific workflow system, so work pipelines can be executed, making workflow sharing a difficult task. This lead to the creation of the Common Workflow Language (CWL)[2] - a new standard which provides a way to execute workflows and work pipelines among diferente workflow systems. However, not every system supports this new standard. This project aims to build a framework on top of an already existing project - PHYLOViZ, which provides a set of state-of-the-art tools for phylogenetic inference. The developed framework, will link phylogenetic inference web frameworks with workflow systems, giving the user freedom to build its workflows, using the provided web framework’s or its remote tools, through a user-friendly web interface. Resulting in workflow automation, task scheduling and a more efficient and faster phylogenetic analysis. The project was supported by funds, under the context of a student grant of Fundação para a Ciência e a Tecnologia (FCT) with reference UIDB/50021/2020, for a INESCID’s project - NGPHYLO PTDC/CCI-BIO/29676/2017 and a Polytechnic Institute of Lisbon project - IPL/2021/DIVA_ISEL.N/

Persistência de dados e-health num sistema de gestão de ensaios clínicos

The present thesis details the development of a platform belonging to a project focused on the development and commercialization of Smart Health solutions in Portugal. The platform in question aims to facilitate the integration testing and clinical trial of medical devices, utilizing a standard to establish a uniform set of semantics and nomenclatures and provide proper protection and storage of the data. For the development of the project, research was made into the matters of clinical trials, regulatory norms and standards capable of applying them, with HL7 FHIR being the clear standout. Furthermore, a value analysis of the idea of the platform was conducted, highlighting the interest for it and the benefits it might bring. This was followed by the proper analysis and design of the platform, which entailed not only documenting the context under which it would operate (its architecture, through multiple views), but also the various concepts and functionalities that were to be considered (its use cases and domain). The implementation of these ideas was also exposed, with the support of code snippets, and its consequent experimentation and evaluation was done to confirm its capacity in data storage and the efficiency in its performance when faced with rigorous data sets.A presente tese está focada no desenvolvimento de uma plataforma de persistência e gestão de dados clínicos. Este projeto enquadra-se na iniciativa denominada SMART-HEALTH4-ALL, que visa promover a conceptualização, desenvolvimento e comercialização de tecnologias Smart Health em Portugal. A plataforma em questão vai servir como ferramenta integral de suporte, no contexto de ensaios clínicos. Estes ensaios envolvem a troca de informação entre vários aparelhos Smart Health e outras entidades que vão executar revisões estatísticas, de forma a validar o correto funcionamento dos aparelhos e permitir que estes sejam aprovados para desenvolvimento em massa. Um dos maiores obstáculos enfrentados durante os ensaios clínicos é elevada disparidade na forma como os dados clínicos estão estruturados e designados nos aparelhos e sistemas envolvidos (tanto os que se sujeitam ao ensaio, como os que realizam as provas desse ensaio), levando ao uso de uma grande quantidade de tempo e recursos para uniformizar estas estruturas e possibilitar a correta execução dos ensaios. A plataforma proposta tem como objetivo facilitar e acelerar esta etapa no desenvolvimento de tecnologias médicas, propiciando o envio e receção dos dados clínicos, servindo como localização singular onde estas trocas de dados ocorrerão. De forma a prevenir a referida inconsistência nas definições e estruturações dos dados clínicos, a plataforma terá também a responsabilidade de fornecer uma definição uniforme de semânticas e nomenclaturas para a estruturação dos dados clínicos, promovendo a proteção e correta gestão dos mesmos. Para o desenvolvimento desta, investigações foram elaboradas, através de revisões de literatura, de forma a definir um estado de arte sobre os tópicos de ensaios clínicos (em que consistem e qual a sua importância e impacto no desenvolvimento tecnológico clínico), normas regulatórias (legais e de ética, que devem ser respeitadas e suportadas por ensaios clínicos e tecnologias usadas nas suas execuções), sobre gestão de dados clínicos e sobre standards de estruturação de dados capazes de respeitar essas normas e serem usados na implementação da plataforma. O estado de arte contém em particular uma análise significativa de uma série de standards, considerando o seu contexto histórico, as suas vantagens e desvantagens e a compatibilidade com a plataforma a desenvolver, com o standard denominado HL7 FHIR sendo o que mais se destacou e que provou ser o mais adequado para esta situação particular. Consequentemente, foi executada uma análise de valor à ideia da plataforma. Esta etapa envolveu uma definição mais concreta da ideia e das oportunidades que levaram à criação da ideia em si, através de pesquisas bibliográficas sobre testemunhos e estatísticas relevantes. Tendo isto, o valor da ideia foi determinado atráves do interesse por detrás da ideia e os vários benefícios que esta poderia trazer para as entidades que desfrutassem dela. De seguida, foram elaboradas as fases de análise e desenho de engenharia da plataforma. Iniciou-se documentando os vários conceitos e funcionalidades que iriam compor a plataforma em si, atráves de diagramas de domínio e da definição dos seus casos de uso, respetivamente. O desenho envolveu o planeamento e previsão dos contextos em que a plataforma se iria encaixar, com que outros componentes iria comunicar e como a transferência de informação ocorreria ao longo das suas camadas, ou seja, a potencial arquitetura do projeto, conseguida atráves de diagramas de sequência, físicos e de componentes, que ilustravam as várias vistas a considerar. Tendo esta documentação efetuada e a análise e desenho concluídas, procedeu-se à exposição da implementação da plataforma em si, que se iniciou com a exploração de quais tecnologias usar (linguagem Java, framework de Spring e especificações de HL7 FHIR), procedendo posteriormente à detalhada série de passos para a configuração dos dois componentes chave da plataforma: o servidor HAPI FHIR e a API de gestão de dados. Para ambos, os passos a tomar para os preparar e executar foram apresentados com o auxílio de extratos de código e explicações dos mesmos, de forma a que qualquer indíviduo, mesmo que com conhecimento limitado de codificação, pudesse acompanhar o processo. Por conseguinte, tendo a plataforma completamente implementada, realizou-se a fase de experimentação e avaliação da solução. Para tal, determinaram-se inicialmente os indicadores (os aspetos da plataforma que iam ser avaliados). O primeiro destes indicadores foi descrito como a capacidade de corretamente persitir e gerir os dados clínicos. O segundo e terceiro indicador relacionaram-se com a performance da plataforma quando exposta a uma série consecutiva de dados clínicos e a agrupados (bundles) destes dados de grande dimensão, respetivamente. Para cada indicador foram estabelecidas duas hipóteses, uma com perspetiva positiva perante os resultados obtidos e outra com perspetiva negativa. Com isto, executaram-se as experiências através de simulações de pedidos HTTP à plataforma e uma série de dados foram recolhidos para se poder executar testes estatísticos perante os mesmos e através dos seus resultados, rejeitar ou aceitar as hipóteses previamente expostas e consequentemente avaliar as condições da plataforma após implementação. A avaliação resultou numa apreciação positiva perante todos os indicadores, levando à conclusão de que a plataforma ia de encontro com as expetativas que lhe foram designadas anteriormente. Por fim, foi elaborada uma conclusão que refletia sobre o trabalho desenvolvido (considerando que todos os objetivos da plataforma foram atingidos), o trabalho futuro (breves melhorias e sugestões) e uma apreciação pessoal sobre o projeto

Management consulting lab-Portugal Telecom

This paper presents the main developments and learning taken from the Management Consulting Lab at Portugal Telecom. The main purpose of this consulting project was to assess the potential of a specific technology and how could Portugal Telecom maximize the value created. By identifying and evaluating all the business sectors where this technology would have impact, the team was able to address the initial hypotheses stated by the client regarding the importance of the technology and elaborate a set of recommendations based on the main findings obtained through field as well as desk research

Characterization of sncRNAs in response to HIV

Tese de mestrado, Biologia Molecular e Genética, Universidade de Lisboa, Faculdade de Ciências, 2019Os pequenos RNAs não codificantes (sncRNAs) são RNAs que não codificam para proteínas que variam em tamanho de 18 até 200 nucleótidos e são responsáveis pela regulação génica ao nível transcricional e pós transcricional, processamento e modificação de RNA. Em estudos anteriormente feitos no laboratório., novos pequenos RNAs (sRNAs) associados a retrotransposões, foram identificados de dados de sequenciação obtidos de RNA de células T naïve humanas não estimuladas e estimuladas via recetor de células T (TCR) e não infetadas e infetadas com HIV-1 ou HIV-2. Estes sRNAs aparentavam ter novas categorias funcionais, distintas dos micro RNAs (miRNAs), com características que sugerem o potencial para representar um novo mecanismo de defesa do hospedeiro contra a infeção por HIV. Distinta dos miRNAs, sncRNAs com 22 nucleótidos em extensão que são responsáveis por impedir a produção de proteína através de ligação e depois por clivagem do RNA mensageiro (mRNA) ou repressão de tradução, estes novos pequenos sRNAs são mais curtos e com função ou funções desconhecidas. O objetivo era testar as alterações de expressão nestes novos sRNAs, três sRNAs, e caracterizar o seu impacto funcional na interação entre células hospedeiras e o vírus do HIV. Para esse propósito, modelos biológicos foram usados, uma linha celular com o nome J-Lat e células primárias, usadas para a construção de bibliotecas de sequenciação. A linha celular J-Lat tem integrada um proviorus HIV, mas transcricionalmente latente que pode ser ativado. A indução do NF-κB através da estimulação do fator de necrose tumoral alfa (TNF-α) leva à produção de transcritos virais, tornando a linha celular J-Lat adequada para ser um modelo biológico para este estudo. Tendo isso em conta, as células primárias de células não infetadas e infetadas, também servem como modelo biológico. As sequências dos sRNAs alvo com 15 e 17 nucleótidos em extensão provou ser difícil para deteção por métodos de PCR padrão, pois o método tem de ser específico na deteção de sequências curtas em extensão. A transcrição reversa com um método RT-PCR com uma transcrição reversa conhecida por cauda de Poly A, provou ser confiável para a deteção de alvos curtos em extensão enquanto ao mesmo tempo ser específica. Condições apropriadas para a reativação do provirus HIV latente foram estabelecidas. As J-Lat foram colocadas em cultura e estimuladas com TNF-α para levar à produção de transcritos virais. Visualização por microscopia de fluorescência da sequência codificante da GFP no genoma viral, mais a deteção de transcritos virais por RT-PCR, confirmam a reativação do vírus latente. O testar de alterações de expressão por cauda de Poly A e PCR de RNA de células tratadas com TNF-α e células controlo, produziram resultados inconsistentes. Alvos sRNAs foram detetados, mas sem a observação ao longo das amostras de expressão diferencial. Foi então usado RNA das células primárias dos dados de sequenciação para verificar, se o fenómeno poderia ser só observado em células T primárias. Infelizmente, os mesmos resultados foram obtidos com os alvos sRNAs detetados, mas outra vez sem expressão diferencial. Análise bioinformática foi o próximo passo executado, não apenas para tentar verificar as alterações de expressão, mas também para tentar determinar a origem dos alvos sRNAs. Os mesmos dados de sequenciação usados para a identificação dos novos sRNAs foram usados para a análise. Os resultados mostraram que houve um aumento de expressão das sequências nos dados de RNA de células não infetadas e células infetadas, confirmando as suposições iniciais. O aumento em expressão foi mais alto em correspondências exatas para os alvos sRNAs do que em sequências mais longas que as contenham, o que indica que os alvos sRNAs são independentes dessas sequências mais longas. Na determinação da origem, duas das sequências foram associadas a tRNALys3, o primer para a transcrição reversa do HIV-1 e a outra sequência a um RNA ribossomal, 18S rRNA, e dois retrotransposões, THE1C e MSTA. ‘Repeat 1’ e ‘Repeat 2’ alinham com o tRNALys3, com um “mismatch” e com o PBS sncRNA em 12 nucleótidos dos seus 18 totais. A posição “mismatch” é localizada na posição 58, onde existe uma modificação, A58. Na transcrição reversa do RNA para sequenciação, essa posição é propensa a levar a “mismatches”. Essa mesma localização é a onde o nucleótido é diferente na ‘Repeat 1’ e ‘Repeat 2’. Desse modo, isso leva-nos a crer que as duas sequências são uma. A sequencia genómica sRNA foi procurada em conjunto com o PBS sncRNA. Os resultados revelaram que a quantidade de PBS sncRNA presente nos dados de sequenciação são 7 até 32 vezes menos nas bibliotecas de células não infetadas e 32 até 156 vezes menos nas bibliotecas de células infetadas, do que das sequências da ‘Repeat 1’, ‘Repeat 2’ e sequência genómica sRNA. Portanto, a sequência genómica sRNA é uma nova sequência PBS sncRNA. Investigação adicional sugere que o sRNA podem bem fazer parte de uma classe recente de sRNA, fragmentos derivados de tRNA (tRFs). São sncRNAs que são derivados de tRNAs e são usualmente metades de extremidades 5’ ou 3’ de um tRNA, mas podem também existir metades do meio do tRNA. A nossa sequência parece fazer parte de uma nova subcategoria destas metades. The tRFs têm sido associados a muitos processos como silenciamento de RNA, cancro, ou, resposta a infeções virais. Em relação à ‘Repeat 3’, nós determinamos a posição relativa da sequência no contexto da estrutura secundária reportada do 18S rRNA. A posição é localizada na base de um “stem-loop” que é compatível com o caminho de processamento do miRNA canónico. Estudos reportam a existência de miRNAs derivados de rRNA em humanos e ratos. Alguns destes miRNA derivados de rRNA têm sido associados a piRNAs e podem servir de pequenas RNAs guia. As dificuldades na deteção da expressão diferencial dos alvos sRNAs podem ser devidas a especificidade dos tRNAs e rRNAs. Eles estão entre os mais abundantes nas células. Ambos têm vários níveis de estrutura e os tRNAs têm diversas espécies e modificações. Todos estes aspetos levam a uma grande dificuldade na deteção de fragmentos de RNAs por métodos de PCR padrão. Esta dissertação trouxe à luz uma nova sequência de PBS sncRNA e um miRNA derivado de rRNA, que poderá ter um impacto num entendimento diferente da infeção por HIV-1 e a relação entre vírus e hospedeiro. Ensaios futuros são necessários para determinar quanto a descoberta de uma nova sequência do PBS sncRNA muda o nosso entendimento da infeção por HIV-1 e qual é a ligação entre o miRNA derivado de rRNA e o HIV-1, para determinar qual é a função exata e como isso afeta o hospedeiro e o HIV-1.Small non-coding RNAs (sncRNAs) are RNAs that do not encode for proteins and range in size from 18 to 200 nucleotides and are responsible for gene regulation at the transcriptional and post-transcriptional level, RNA processing and modification. In previous studies performed in the laboratory, novel small RNAs (sRNAs) associated with retrotransposons, were identified from sequencing data obtained from RNA of CD4 human naïve T cells non-stimulated and stimulated via T cell receptor (TCR) and non-infected and infected with either HIV-1 or HIV-2. These sRNAs appeared to have new functional categories, distinct from micro RNAs (miRNAs), with characteristics that suggested the potential to represent a new defense mechanism of the host against HIV infection. Distinct from the miRNAs, sncRNAs with about 22 nucleotides in length that are responsible for preventing protein production through binding and then whether by cleavage of messenger RNA (mRNA) or translation repression, these novel sRNAs are shorter and have unknown function or functions. The aim was to test expression alterations in these novel sRNAs, three sRNAs, and characterized their functional impact on the interaction between host cells and HIV virus. For that purpose, biological models were used, a cell line named J-Lat and primary cells, used to build the sequencing libraries. The J-Lat cell line has an integrated, but transcriptionally latent HIV provirus that can be activated. The induction of the NF-κB through the tumour necrosis factor alpha (TNF-α) stimulation leads to production of viral transcripts, making the J-Lat cell line suitable to be a biological model for this study. Given that, non-infected cells and infected primary cells, also suit as a biological model. Our target sRNAs sequences with 15 and 17 nucleotides in length proved difficult for detection by standard PCR methods, because the method needs to be specific while detecting short sequences in length. A reverse transcription with polymerase chain reaction (RT-PCR) method with a specific reverse transcription know as Poly A tailing, proved to be reliable for the detection of short targets in length while also being specific. Appropriate conditions for the reactivation of the latent HIV provirus were established. The J-Lat were cultured and stimulated with TNF-α to lead to the production of viral transcripts. Visualization by florescence microscopy of the coding sequence of the green fluorescence protein (GFP) in the viral genome, plus the detection of viral transcripts by RT-PCR, confirmed the reactivation of the latent virus. Testing of the expression alterations by Poly A tailing and PCR from RNA of TNF-α treated cells and control cells, produced inconsistent results. The targets sRNAs were detected, but there was no differential expression observed along the tested samples. Thus, RNA from the primary cells of the sequencing data was used to verify, if the phenomena could only be observed in primary T cell. Alas, the same results were obtained with target sRNAs detected, but again without differential expression. Bioinformatic analysis was the next step taken, not only to try to check those expression alterations, but also to try to determine the target sRNAs origin. The same sequencing data used for the identification of those novel sRNAs was used for the analysis. The results showed that there was an increase in expression of the sequences in the data of RNA from non-infected cells to infected cells, confirming the earlier assumptions. The fold increase in expression was higher in exact matches for the target sRNAs than in longer reads containing them, which indicates that the target sRNAs are independent from longer reads. In the origin determination, two of the sequences were associated with transfer RNA Lysine 3 (tRNALys3), the primer for reverse transcription of HIV-1 and the other sequence to a ribosomal RNA, 18S rRNA, and two retrotransposons, THE1C and MSTA. ‘Repeat 1’ and ‘Repeat 2’ align with the tRNALys3 with one mismatch and the PBS sncRNA on 12 nucleotides of its total 18. The mismatch position is located on position 58, where there is a modification, A58. On reverse transcription of RNA for sequencing, that position is prone to lead to mismatches. That same location is the one where the nucleotide is different in ‘Repeat 1’ and ‘Repeat 2’. Thus, that lead to believe that those two sequences are one. That sRNA genomic sequence was searched alongside with the PBS sncRNA. The results showed that the amount of PBS sncRNA sequence present in the sequence data is 7 to 32 times lower in non-infected libraries and 32 to 156 times lower in infected libraries, than the sequences for ‘Repeat 1’, ‘Repeat 2’ and sRNA genomic sequence. Therefore, the sRNA genomic sequence is a new PBS sncRNA sequence. Additional research suggests that the sRNA might well be part of a recent class of sRNAs, tRNA-derived fragments (tRFs). They are sncRNAs that are derived from tRNAs and are usually halves of the 5’ end or 3’ end of a tRNA, but there can also exist halves from the middle of the tRNA. Our sequence seems to be part of a new subcategory of these halves. The tRFs have been associated with a lot of processes like RNA silencing, cancer, or, response to viral infections. Regarding the ‘Repeat 3, we determined the relative position of its sequence in the context of the reported secondary structure of the 18S rRNA. The position is located at the base of a stem-loop that is compatible with the canonical miRNA processing pathway. Studies report the existence of rRNA-derived miRNAs in humans and mice. Some of these rRNA-derived miRNAs have been linked to piRNAs and might work as a small guide RNAs. The difficulties in the detection of differential expression of the target sRNAs could be due to the specificities of the tRNAs and rRNAs. They are among the most abundant in the cells. Both have several levels of structure and the tRNAs have several species and modifications. All these aspects lead to a greater difficulty in detecting fragments from these RNAs by standard PCR methods. This dissertation has brought to light a new PBS sncRNA sequence and a rRNA-derived miRNA, which can have an impact in a different understanding of the HIV-1 infection and the relation between virus and host. Future assays are necessary to determine how much the discovery of a new PBS sncRNA sequence changes our understanding of the HIV-1 infection and what is the link between the rRNA-derived miRNA and the HIV-1, to determine what is the exact function and how it affects the host and the HIV-1

Quality-Aware Reactive Programming for the Internet of Things

© 2017, IFIP International Federation for Information Processing. The reactive paradigm recently became very popular in user-interface development: updates — such as the ones from the mouse, keyboard, or from the network — can trigger a chain of computations organised in a dependency graph, letting the underlying engine control the scheduling of these computations. In the context of the Internet of Things (IoT), typical applications deploy components in distributed nodes and link their interfaces, employing a publish-subscribe architecture. The paradigm for Distributed Reactive Programming marries these two concepts, treating each distributed component as a reactive computation. However, existing approaches either require expensive synchronisation mechanisms or they do not support pipelining, i.e., allowing multiple “waves” of updates to be executed in parallel. We propose Quarp (Quality-Aware Reactive Programming), a scalable and light-weight mechanism aimed at the IoT to orchestrate components triggered by updates of data-producing components or of aggregating components. This mechanism appends meta-information to messages between components capturing the context of the data, used to dynamically monitor and guarantee useful properties of the dynamic applications. These include the so-called glitch freedom, time synchronisation, and geographical proximity. We formalise Quarp using a simple operational semantics, provide concrete examples of useful instances of contexts, and situate our approach in the realm of distributed reactive programming.FCT - Fuel Cell Technologies Program(732505 LightKone)Partially financed by the personal FCT grant SFRH/BPD/91908/2012. The research leading to these results has received funding from the European Union’s Horizon 2020 - The EU Framework Programme for Research and Innovation 2014-2020, under grant agreement No. 732505.Project “TEC4Growth - Pervasive Intelligence, Enhancers and Proofs of Concept with Industrial Impact/NORTE-01- 0145-FEDER-000020” is financed by the North Portugal Regional Operational Programme (NORTE 2020), under the PORTUGAL 2020 Partnership Agreement, and through the European Regional Development Fund (ERDF).info:eu-repo/semantics/publishedVersio

Data abstraction in coordination constraints

Communications in Computer and Information Science 393, 2013This paper studies complex coordination mechanisms based on constraint satisfaction. In particular, it focuses on data-sensitive connectors from the Reo coordination language. These connectors restrict how and where data can flow between loosely-coupled components taking into account the data being exchanged. Existing engines for Reo provide a very limited support for data-sensitive connectors, even though data constraints are captured by the original semantic models for Reo. When executing data-sensitive connectors, coordination constraints are not exhaustively solved at compile time but at runtime on a per-need basis, powered by an existing SMT (satisfiability modulo theories) solver.To deal with a wider range of data types and operations, we abstract data and reduce the original constraint satisfaction problem to a SAT problem, based on a variation of predicate abstraction. We show soundness and completeness of the abstraction mechanism for well-defined constraints, and validate our approach by evaluating the performance of a prototype implementation with different test cases, with and without abstraction.(undefined

Numerical Analysis of Load Distribution in Joint Lines with Punched Metal Plate Fasteners

Wood trusses with traditional bolted or nailed connections are generally modeled as pinned joints, and the forces on the wooden members are directly transmitted to the connections by shear plane contact. Other methodologies recommend that the analysis should be done more rigorously, taking into account the wood behavior and the evaluation of stress distribution within the connection area. There is a wide range of related data to pin-type connections, but the mechanical analysis of punched metal plate fasteners (nail plates) is still under developed. Nail plate connections are capable of transfer moments, therefore, appropriated modeling should be applied. The present paper compares two methodologies for the stress distribution in the rupture lines of nail plates, using an analytical approach and a numerical method with the commercial software Midas/Gen. The results show a quantitative parity for the proposed analytical model in the case of a single joint line, but the stresses diverge in both methods for zones that presents more than one joint line. Keywords: Timber, nail plate, structural analysi

"Guess what I'm doing": Extending legibility to sequential decision tasks

In this paper we investigate the notion of legibility in sequential decision tasks under uncertainty. Previous works that extend legibility to scenarios beyond robot motion either focus on deterministic settings or are computationally too expensive. Our proposed approach, dubbed PoL-MDP, is able to handle uncertainty while remaining computationally tractable. We establish the advantages of our approach against state-of-the-art approaches in several simulated scenarios of different complexity. We also showcase the use of our legible policies as demonstrations for an inverse reinforcement learning agent, establishing their superiority against the commonly used demonstrations based on the optimal policy. Finally, we assess the legibility of our computed policies through a user study where people are asked to infer the goal of a mobile robot following a legible policy by observing its actions

The role of strategic alliances and networks on the organizing of wine trade between Portugal and Norway

This thesis entitled The role of Strategic Alliances and Networks on the organizing of wine trade between Portugal and Norway, offers a view about the networks and the strategic alliances in place in the export of Portuguese wine to the Norwegian market. The author of this study uses existing literature and qualitative methods to explore the most significant traits of this relation. To understand the present situation and role that strategic alliances and strategic networks have on the organizing of the wine trade between Portugal and Norway, and to verify a set of hypotheses, the researcher conducted interviews with ten selected organizations with relevance for his study. The author was not able to find any study on the wine trade between Portugal and Norway of this kind, leading him to believe that this study is the first about this specific case. Therefore, the author focused his efforts on understanding the reasoning and implicit perceptions of each participant. A schematic representation of the structure and interlinks of the wine trade is provided. This study found that (1) there is a low level of collaboration between Portuguese wine producers to explore the Norwegian market due to social/cultural and economical aspects; (2) the competitive advantage created by interfirm alliances between Portuguese wine producers and Norwegian wine importers despite important for their success is not sufficient to balance the dominant position of the wine monopoly; (3) the partner´s knowledge is most valued by firms in the strategic alliances between Portuguese wine producers and Norwegian wine importers, being at the center of collaboration; and (4) trust emerges from the experience of interaction between the members of the alliance, is perceived as part of the culture of the sector, and is critical for the continuity and success of the functioning of the partnership. Finally, the author of this study discusses his findings by establishing connections with the relevant literature, and suggests future research about this trade, which addressees the limitations of this study and fosters the development of other aspects