Dating evolution on island ecosystems: a case-study with the Cape Verde terrestrial biodiversity

Tese de mestrado em Bioinformática e Biologia Computacional, apresentada à Universidade de Lisboa, através da Faculdade de Ciências, em 2017A área da bioinformática nasceu da necessidade de desenvolver e utilizar metodologias capazes de estudar grandes volumes de dados biológicos, em particular sequências de DNA ou proteínas. Nos últimos anos diversas áreas científicas beneficiaram da introdução de ferramentas computacionais especializadas em tarefas como a análise de dados e interpretação de resultados biológicos. Na área da Biologia Evolutiva o desenvolvimento do conhecimento foi substancial desde a introdução de métodos bioinformáticos, em especial nas análises filogenéticas e datação da origem e diversificação das espécies. Atualmente é possível analisar em larga escala sequências de DNA, recorrendo a vários métodos que permitem construir filogenias informativas e bem suportadas. Particular interesse é colocado na origem da grande diversidade de espécies endémicas existentes nas ilhas oceânicas, e neste âmbito, refira-se que desde Darwin, que os ecossistemas insulares são considerados verdadeiros laboratórios naturais para estudos evolutivos. A região da Macaronésia (i.e. Açores, Madeira e Selvagens, Canárias e Cabo Verde) constitui um hotspot de Biodiversidade, dentro da bacia do Mediterrâneo, sendo que, Cabo Verde é o único arquipélago situado geograficamente numa região tropical. As 10 ilhas do arquipélago de Cabo Verde apresentam uma grande diversidade de espécies terrestres e marinhas, muito delas endémicas. De entre os principais grupos da fauna terrestre, refira-se os répteis, que dentro da Região da Macaronésia constituem a maior radiação nas ilhas de Cabo Verde. Neste arquipélago ocorrem três géneros que incluem 22 espécies endémicas (13 das quais restritas a uma única ilha), nomeadamente: i) Chioninia, que inclui as espécies de escincídeos de Cabo Verde; ii) Hemidactylus, que apresenta uma grande diversidade e distribuição por diversas partes do Mundo; e iii) Tarentola, que para além de ser encontrado no arquipélago de Cabo Verde, ocorre também nas Canárias e Selvagens, dentro da Região da Macaronésia. O elevado número de endemismos e habitats ricos com uma elevada diversidade de espécies, bem como existência de um grande número de sequências de DNA, pretendeu-se com este estudo utilizar diferentes ferramentas bioinformáticas de modo a explorar a relações evolutivas dos répteis nas ilhas de Cabo Verde. Também foram usados diferentes métodos de datação que permitiram de forma robusta e inovadora, relacionar o tempo de divergência entre diferentes espécies, contribuindo para compreender eventos evolutivos e padrões de colonização na Região da Macaronésia. A metodologia escolhida teve por base a consulta exaustiva de bases de dados públicas, como o GenBank, que permitiu obter sequências de DNA para os répteis de Cabo Verde, bem como de possíveis espécies ancestrais. As sequências, de DNA mitocondrial e DNA nuclear, foram descarregadas em formato fasta, e utilizando o programa Geneious, foi possível efetuar revisões e correções nas mesmas. O alinhamento foi também feito com recurso a esta ferramenta, que disponibiliza vários pacotes acessórios, em concreto o programa de alinhamento MAFFT. Outros três programas de domínio geral, BioEdit, DNASp e MEGA foram utilizados para verificar a qualidade das sequências e dos alinhamentos. O programa DNASp foi também utilizado para correr análises de polimorfismo e haplótipos, que foram depois úteis para análises posteriores. Utilizando o programa MEGA, construímos árvores filogenéticas utilizando métodos simples, como a Máxima Parcimónia, que permitiu verificar possíveis erros ou problemas nos dados. Foi encontrado um elevado número de sequências, em particular para as espécies endémicas em Cabo Verde, sendo que o número de sequências de genes de regiões do DNA mitocondrial, era muito superior em relação aos genes do DNA nuclear. No total foram recolhidas 1725 sequências de DNA (1447 originárias de Cabo Verde), provenientes de 15 genes diferentes e um total de 67 espécies de répteis. De modo a minimizar possíveis erros aquando a construção das árvores, foi realizada uma análise preliminar para selecionar as melhores sequências. Esta análise teve em conta a sua representatividade para cada espécie e gene (i.e., se o individuo a qual pertencia tinha sequências disponíveis para outros genes), o alinhamento obtido e por fim as árvores criadas com estes dados. Deste modo reduziu-se a redundância dos dados e o tempo de processamento das várias análises, bem como a qualidade dos resultados obtidos. Para tal foram realizadas várias análises filogenéticas para cada um dos genes, bem como criados ficheiros concatenados, utilizando o programa Concatenator, dos genes mitocondriais, nucleares e ambos, para analisar os resultados em conjunto. Para avaliar os modelos e partições associados aos nossos dados, foram feitas análises com o programa PartitionFinder. Os modelos e partições obtidos nestas análises foram depois introduzidos em três ferramentas de construção de árvores filogenéticas - RAxML, MrBayes e BEAST (incluindo a versão mais recente e o pacote *BEAST2) – que são atualmente os programas mais usados no estabelecimento das relações filogenéticas. O primeiro programa (i.e. RaxML), utiliza o método de máxima verosimilhança; complementarmente foi utilizando um outro programa – RAxMLGUi – que facilitou a conexão direta para os servidores da plataforma Cipres Gateway. Esta plataforma online, providencia servidores para diversas ferramentas de análise filogenética, tendo sido usada para correr as nossas análises com o RAxML, MrBayes e BEAST. Deste modo, foi possível reduzir substancialmente o tempo de processamento dos programas, bem como providenciar um local secundário para guardar alguns dos dados. Para testar os resultados obtidos com Inferência Bayesiana, utilizamos o programa MrBayes para as análises “clássicas” e a ferramenta BEAST na sua versão base e utilizando a mais recente versão do pacote *BEAST2, para fazer datações nas análises. Os resultados obtidos com estes programas foram verificados com a ferramenta Tracer, para assegurar a convergência dos vários parâmetros durante as várias corridas realizadas. Para além destas análises, pretendemos testar possíveis eventos de recombinação e hibridização genética, tendo sido para o efeito construídas redes filogenéticas para cada um dos géneros utilizando vários programas, como o SplitsTree4. Os resultados obtidos explorando diferentes ferramentas bioinformáticas, permitiram construir um grande número de árvores filogenéticas, reveladoras das relações evolutivas entre várias espécies de répteis das ilhas da Macaronésia. De uma forma geral a topologia obtida foi semelhante à obtida em estudos anteriores, com resultados ligeiramente melhores nas análises que usaram Inferência Bayesiana. As redes filogenéticas criadas apresentaram um reticulado que parece indiciar que terão de facto ocorrido a presença de eventos de hibridização e recombinação nas linhagens de Cabo Verde nos três géneros analisados, sendo necessárias análises complementares para clarificar estes resultados. Os resultados sugerem diferentes origens para cada género, e revelaram diferentes padrões e eventos de colonização nas ilhas de Cabo Verde. O género Chioninia terá tido origem em linhagens africanas, apresentando uma maior semelhança ao género Trachylepis, oriundo de África com exceção de um espécime do Brasil. As espécies de Hemidactylus endémicas em Cabo Verde apresentam uma relação com espécies de São Tomé e Príncipe (África), Trindade e Brasil (América Latina), o que põe em evidência a grande capacidade de dispersão deste género, inclusive através do Oceano Atlântico. Por fim, as espécies de Tarentola endémicas em Cabo Verde, parecem ter evoluído de ancestrais que colonizaram outras ilhas da Macaronésia (i.e. Canárias e Selvagens) e que diversificaram no Norte de África, com um possível ancestral na América Central. A aplicação do relógio molecular usando métodos Bayesianos (MrBayes, BEAST e *BEAST2) permitiu testar hipóteses evolutivas, sugerindo que o género Chioninia terá sido o primeiro a colonizar Cabo Verde, a partir de ancestrais da região Centro Africana, tendo colonizado este arquipélago há cerca de 16,7 milhões de anos. As espécies de Hemidactylus terão colonizado as ilhas de Cabo Verde a partir de espécies ancestrais africanas que diversificaram nas ilhas entre 2,4 – 11,5 milhões de anos. Por fim, o género Tarentola poderá ter tido origem no final da época do Mioceno (5,8 – 7,5 milhões de anos), com uma grande diversificação no arquipélago entre 5,1 – 5,8 milhões de anos, a partir de ancestrais das ilhas das Canárias e do Norte de África. Os resultados obtidos no presente estudo oferecem uma nova compreensão sobre a história evolutiva de um dos maiores grupos da fauna terrestre das ilhas da Macaronésia – os répteis, que apresentam o maior centro de diversidade nas ilhas de Cabo Verde. Com o elevado número de métodos, programas e dados utilizados, foi possível construir árvores filogenéticas e aplicar técnicas de datação molecular inovadoras, como é o caso do *BEAST2, para os répteis de Cabo Verde. Contudo, para além dos tempos de divergência das diferentes espécies, podia-se ter explorado as áreas de distribuição ancestral e com base nos resultados dessas análises propostos cenários biogeográficos, para além dos evolutivos agora apresentados. Por fim, refira-se que os ecossistemas insulares, reconhecidos como laboratórios naturais, mostraram mais uma vez serem são modelos únicos para testar métodos e programas bioinformáticos, evidenciando a grande utilidade da existência de programas e tutoriais disponíveis online e gratuitamente, permitindo ter uma base muito bem suportada para explorar qualquer análise na área da Biologia Evolutiva.The interdisciplinary field of bioinformatics was born from the need to develop and employ methodologies to study large amounts of biological data, namely proteins and DNA. Many science areas benefited greatly from the introduction of specialized and powerful tools that improved the implementation of databases, data analysis and biological interpretations. For evolutionary study fields such as phylogenetics, the knowledge jump has been substantial since the introduction of bioinformatic methods in their analysis. Making use of highly advanced software packages is now possible to perform high-throughput DNA sequencing, and thoroughly analyse this data with several methods of phylogenetic inference, to obtain informative and well supported phylogenies. Even though many important evolutionary discoveries were made in the last few years, understanding the evolutionary origin of biological diversity on island ecosystems is still a critical issue within the hotspot area of the Macaronesia Islands (i.e. Azores, Canary Islands, Madeira and Cape Verde). One of the least studies archipelagos is Cape Verde, which houses a huge diversity of endemic species whose evolution is still largely understudied. In these islands, the reptiles are one of the most diverse radiations among the terrestrial groups, hosting three genera with 22 endemic species. Chioninia, a group of skins formerly included in the genus Mabuya; Hemidactylus, a widespread and diverse group of house geckos; and Tarentola, a genus of wall geckos that also occurs on other Macaronesia archipelagos. Some of these species are single islands endemics (SIE) and are threatened species, which puts them at high risk of extinction. This study aims to reconstruct a phylogeny for this group with large-scale taxon sampling using a wide sample of the most current bioinformatic tools available. DNA data was retrieved from the Genbank and subsequently analysed using several software packages for alignment, model fitting and finally phylogenetic inference. The collected data was composed of 1725 DNA sequences (1447 coming from Cape Verde) and 15 different genes, which originated from a total of 67 reptilian species. Both approaches – Maximum Likelihood and Bayesian Inference – were used to achieve more thorough results. Divergence time estimation was also performed using a classical BEAST and *BEAST2 across the three reptile groups to assess their evolution story in the Cape Verde Islands. Phylogenetic networks were also created to assess possible hybridization or recombination events in the Cape Verdean reptiles. This macroevolutionary perspective also combines data from ecology and distribution of the species to an integrated vision of Cape Verde evolution of terrestrial biodiversity. The results suggest different origins for each genus and different colonization patterns and events along the Cape Verde Islands, ranging from the Macaronesia region to Africa and South America: i) Chioninia originated 21.7 – 39.6 Mya, radiating along the islands 14.9 – 18.5 Mya, with a probable colonization from central African regions; ii) the Hemidactylus species having colonized the archipelago 2.4 – 11.5 Mya and originating from African ancestral species; and iii) the endemic Cape Verdean Tarentola are likely descendants of Northern African and Canary Islands lineages, that colonized the islands during the end of Miocene (5.8 – 7.5 Mya) and later diversified (5.1 – 5.8 Mya). In conclusion, presently the huge amount of DNA sequences available in international databases and the most up-to-date bioinformatic tools and methodologies, allow us to contribute to better understand the origin and colonization of insular ecosystems, using insular endemic species, as an excellent case-study in the field of Evolutionary Biology

Intervenções expressivas em grupo de adolescentes em sofrimento mental

Mestrado, Enfermagem de Saúde Mental e Psiquiatria, 2014, Escola Superior de Enfermagem de LisboaTendo em conta que em Portugal é necessário desenvolver respostas adequadas às necessidades de cuidados de saúde mental na infância e adolescência, a realização deste projecto teve como finalidade promover a expressão do sofrimento mental nos adolescentes através de mediadores expressivos. Neste sentido, realizei estágio em duas unidades da Área de Pedopsiquiatria do Hospital Dona Estefânia (HDE), pertencente ao Centro Hospitalar de Lisboa Central (CHCL); sendo que no Hospital de Dia de adolescentes foi aplicado o Youth Self-Report (YSR), a adolescentes que integravam dois grupos terapêuticos, tendo em vista a avaliação do seu sofrimento mental. Os dados obtidos com a aplicação do YSR evidenciam elevados níveis de sofrimento mental em todos os adolescentes, sendo que, todos eles apresentam scores globais de psicopatologia muito superiores ao normal; exacerbando, deste modo, a necessidade urgente de intervenção terapêutica nestes adolescentes. Assim, participei e realizei diversas intervenções terapêuticas em grupo de adolescentes, com a utilização de diferentes mediadores expressivos. Os grupos assumiram-se como espaço de partilha de emoções, sentimentos, ideias e opiniões, promotor do desenvolvimento psíquico através dos mediadores expressivos, potenciando a autonomia, individualidade, socialização e aquisição de novas competências nos adolescentes. Para além disso, possibilitou-me o crescimento e desenvolvimento de c

Consumo sustentável de pescado: a educação ambiental como ferramenta de sensibilização e promoção de novos hábitos

Tese de Mestrado, Ecologia Marinha, 2021, Universidade de Lisboa, Faculdade de CiênciasConsuming fish sustainably means consuming less and better, considering environmental, social, and economic impacts. Consumers need to acknowledge their behaviours and be able to improve them by making more informed and conscious decisions. To this end, it is essential to combine environmental education with the process of raising awareness and changing behaviour. In this study, the main goal was to understand how environmental education can be used as a tool to raise awareness and promote new habits regarding the sustainable consumption of fish in 4 th - grade students at elementary school. In addition, it was intended to understand whether the teaching method (face-to-face and distance learning) conditions the students' learning. Five research questions were formulated: 1) Do 4 th -grade students at elementary school know what it means to be a sustainable fish consumer?; 2) Is it possible with targeted activities to promote sustainable consumption of fish in these students?; 3) Are there differences in the construction of knowledge by the students, considering the way the environmental education projects are applied (face-to-face or distance learning)?; 4) What role can teachers play in the development of new behaviours regarding fish consumption?; 5) What was the parents' perception of the participation and involvement of their children in the project and how did it contribute to their change of habits? The results revealed that the students were unaware of many aspects related to the sustainable consumption of fish, but through the activities developed they increased their knowledge on the subject, revealing a desire to change their consumption behaviour. It was also found that the construction of knowledge by the students was possible using both face-to-face and distance learning. Regarding the role of teachers, it was found that, although fundamental, their participation was not very active, and they did not get involved in the project activities. Parents were aware of the activities carried out in the classroom and recognised their importance.Consumir pescado sustentavelmente significa consumir menos e melhor, levando em consideração os impactos ambientais, sociais e económicos. Desta forma, os consumidores precisam de conhecer os seus comportamentos e saber como melhorá-los, tomando decisões mais informadas e conscientes. Para tal, é essencial aliar a educação ambiental ao processo de sensibilização e alteração de comportamentos. Este estudo teve como principal objetivo perceber de que forma a educação ambiental pode ser utilizada como uma ferramenta de sensibilização e promoção de novos hábitos, no que diz respeito ao consumo sustentável de pescado, por parte de crianças do 4.º ano do 1.º ciclo do ensino básico. Para além disso, pretendeu-se compreender se o modo de ensino (presencial e a distância) condiciona a aprendizagem dos alunos. Foram formuladas cinco questões de investigação às quais se pretendeu dar resposta: 1) Terão os alunos do 4.º ano do 1.º ciclo do ensino básico conhecimento sobre o que é ser um consumidor sustentável de pescado?; 2) Será possível com atividades dirigidas promover um consumo mais sustentável de pescado por parte destes alunos?; 3) Existirão diferenças na construção de conhecimentos por parte dos alunos, tendo em conta o modo como os projetos de educação ambiental são aplicados (presencial ou a distância)?; 4) Que papel poderão desempenhar os professores no desenvolvimento de novos comportamentos relativamente ao consumo de pescado?; 5) Qual é a perceção dos encarregados de educação sobre a participação e o envolvimento e dos seus educandos no projeto e de que modo contribuiu para a sua própria alteração de hábitos? Os resultados revelaram que os alunos desconheciam muitos aspetos relativos ao consumo sustentável de pescado, mas que através das atividades desenvolvidas aumentaram o seu conhecimento sobre o tema revelando vontade de alterar comportamentos de consumo. Verificou-se que a construção de conhecimentos por parte dos alunos foi possível tanto recorrendo a ensino presencial como a distância. No que diz respeito ao papel dos professores constatou-se que, apesar de fundamental, a sua participação não foi muito ativa, acabando por não se envolverem nas atividades do projeto. Os encarregados de educação ficaram a saber das atividades realizadas em sala de aula e reconheceram a sua importância

First Report of Three Lasiodiplodia Species (L. theobromae, L. pseudotheobromae, and L. caatinguensis) Causing Cashew Gummosis in Guinea-Bissau (West Africa)

info:eu-repo/semantics/publishedVersio

Diversity of the Botryosphaeriaceae family in Guinea-Bissau (West Africa): the beginning of a tale in cashew

Comunicação OralN/

Shortcomings of phylogenetic studies on recent radiated insular groups: a meta-analysis using Cabo Verde biodiversity

ReviewOver the previous decades, numerous studies focused on how oceanic islands have contributed to determine the phylogenetic relationships and times of origin and diversification of di erent endemic lineages. The Macaronesian Islands (i.e., Azores, Madeira, Selvagens, Canaries, and Cabo Verde), harbour biotas with exceptionally high levels of endemism. Within the region, the vascular plants and reptiles constitute two of the most important radiations. In this study we compare relevant published phylogenetic data and diversification rates retrieved within Cabo Verde endemic lineages and discuss the importance of choosing appropriate phylogeny-based methods to investigate diversification dynamics on islands. From this selective literature-based review, we summarize the software packages used in Macaronesian studies and discuss their adequacy considering the published data to obtain well-supported phylogenies in the target groups. We further debate the importance of Next Generation Sequencing (NGS), to investigate the evolutionary processes of diversification in the Macaronesian Islands. Analysis of genomic data provides phylogenetic resolution for rapidly evolving species radiations, suggesting a great potential to improve the phylogenetic signal and divergence time estimates in insular lineages. The most important Macaronesian reptile radiations provide good case-studies to compare classical phylogenetic methods with new tools, such as phylogenomics, revealing a high value for research on this hotspot areainfo:eu-repo/semantics/publishedVersio

Exploring glucosinolates diversity in Brassicaceae: a genomic and chemical assessment for deciphering abiotic stress tolerance

Brassica is one of the most economically important genus of the Brassicaceae family, encompassing several key crops like Brassica napus (cabbage) and broccoli (Brassica oleraceae var. italica). This family is well known for their high content of characteristic secondary metabolites such as glucosinolates (GLS) compounds, recognize for their beneficial health properties and role in plants defense. In this work, we have looked through gene clusters involved in the biosynthesis of GLS, by combining genomic analysis with biochemical pathways and chemical diversity assessment. A total of 101 Brassicaceae genes involved in GLS biosynthesis were identified, using a multi-database approach. Through a UPGMA and PCA analysis on the 101 GLS genes recorded, revealed a separation between the genes mainly involved in GLS core structure synthesis and genes belonging to the CYP450s and MYBs gene families. After, a detailed phylogenetic analysis was conducted to better understand the disjunction of the aliphatic and indolic genes, by focusing on CYP79F1–F2 and CYP81F1–F4, respectively. Our results point to a recent diversification of the aliphatic CYP79F1 and F2 genes in Brassica crops, while for indolic genes an earliest diversification is observed for CYP81F1–F4 genes. Chemical diversity revealed that Brassica crops have distinct GLS chemo-profiles from other Brassicaceae genera; being highlighted the high contents of GLS found among the Diplotaxis species. Also, we have explored GLS-rich species as a new source of taxa with great agronomic potential, particularly in abiotic stress tolerance, namely Diplotaxis, the closest wild relatives of Brassica crops.info:eu-repo/semantics/publishedVersio

First Report of Dieback Caused by Neofusicoccum batangarum in Cashew in Guinea-Bissau

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Diferenças sintomáticas, neuropsicológicas e sociodemográficas entre idosos com doença de alzheimer e idosos com depressão

Envelhecer tende a envolver problemas como a depressão e perdas cognitivas. É nesta fase tardia da vida que o idoso pode adquirir a noção de incapacidade e limitação (Aalten et al., 2008; Fontaine, 2000; Marchand, 2001; Rosenberg et al., 2010; Rosness Barca y Engedal, 2010), noção que pode ser maior com as sucessivas alterações causadas pela demência (Rasking, 1998), e que pode implicar um risco acrescido de desenvolver depressão (Beck, Rush, Shaw e Emery, 1997; Davim, Torres, Dantas e Lima, 2004; Stella, Gobbi, Corazza e Costa, 2002). Os próprios episódios depressivos são vistos como fatores de risco para o desenvolvimento posterior do processo demencial (Rasking, 1998). A depressão leva provisoriamente a uma alteração das funções cognitivas, dificultando o diagnóstico diferencial entre depressão e demência (Fleck et al., 2002). Estudos desenvolvidos nesta área concluíram que 50% dos indivíduos com depressão evoluíram para um quadro demencial (Rasking, 1998) e que a relação existente entre demência e depressão era recíproca e pronunciava-se de diferentes formas (Stoppe, 1997). Resumindo, o diagnóstico diferencial entre depressão e demência é complicado pelo défice cognitivo presente na depressão e pelos sintomas depressivos comuns na demência. Assim, a diferenciação sintomática reveste-se de grande importância nesta distinção (Aalten et al., 2008; Bryant, 2000; Rasking, 1998; Rosness et al., 2010). O objetivo deste estudo consiste em verificar quais as diferenças sintomáticas, neuropsicológicas e sociodemográficas entre a doença de Alzheimer (DA) e a depressão em idosos

Endothelial cell invasion is controlled by dactylopodia

Copyright © 2021 the Author(s). Published by PNAS. This open access article is distributed under Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives License 4.0 (CC BY-NC-ND).Sprouting angiogenesis is fundamental for development and contributes to cancer, diabetic retinopathy, and cardiovascular diseases. Sprouting angiogenesis depends on the invasive properties of endothelial tip cells. However, there is very limited knowledge on how tip cells invade into tissues. Here, we show that endothelial tip cells use dactylopodia as the main cellular protrusion for invasion into nonvascular extracellular matrix. We show that dactylopodia and filopodia protrusions are balanced by myosin IIA (NMIIA) and actin-related protein 2/3 (Arp2/3) activity. Endothelial cell-autonomous ablation of NMIIA promotes excessive dactylopodia formation in detriment of filopodia. Conversely, endothelial cell-autonomous ablation of Arp2/3 prevents dactylopodia development and leads to excessive filopodia formation. We further show that NMIIA inhibits Rac1-dependent activation of Arp2/3 by regulating the maturation state of focal adhesions. Our discoveries establish a comprehensive model of how endothelial tip cells regulate its protrusive activity and will pave the way toward strategies to block invasive tip cells during sprouting angiogenesis.C.A.F. was supported by a European Research Council starting grant (679368), the European Union H2020-TWINN-2015—Twinning (692322), the Fundação para a Ciência e a Tecnologia funding (grants IF/00412/2012, EXPL/BEX-BCM/2258/2013, PTDC/MED-PAT/31639/2017, and PTDC/BIA-CEL/32180/2017 and fellowships CEECIND/04251/2017 and CEECIND/02589/2018), and a grant from the Fondation Leducq (17CVD03).info:eu-repo/semantics/publishedVersio