Repositório RCAAP

As universidades e centros de pesquisa possuem papel-chave no processo de inovação, atuando na formação de mão-de-obra, publicação de informações técnicas e científicas, desenvolvimento de instrumentos e protótipos, bem como em atuações mais diretas de fomento ao processo de inovação como pesquisa e desenvolvimento conjunto com empresas, transferência de tecnologias e geração de spin offs. No cenário brasileiro, com crescente produção científica, o processo de transferência de tecnologias ainda é incipiente. A Lei da Inovação, importante marco entre as políticas de incentivo à inovação tecnológica e à interação com instituições de pesquisa, oficializa o papel das universidades em participar do processo de inovação, bem como traz orientações e define estruturas importantes para que a relação entre universidades e empresas se estabeleça. Os núcleos de inovação tecnológica (NITs), criados por essa lei, temo papel de proteger a propriedade intelectual das tecnologias desenvolvidas nas universidades públicas brasileiras, bem como de gerir sua transferência para o mercado. A valoração dessas tecnologias, especialmente com a finalidade de dar subsídios para o processo de negociação com empresas e outras instituições, se destaca entre os desafios enfrentados pelos NITs. Foi estudada a aplicabilidade das metodologias de valoração contábil, múltiplos, fluxo de caixa descontado, opções reais no processo de transferência de tecnologias, bem como a regra dos 25% no processo de definição de royalties. A partir dessas informações, bem como de informações setoriais de outros estudos, foi desenvolvida uma ferramenta de apoio na tomada de decisões para a negociação por agentes de inovação.

Os riscos e incertezas inerentes ao processo de inovação em biotecnologia criam a necessidade de instrumentos específicos de financiamento que façam com que o poder público compartilhe esses riscos com as empresas. Sendo o financiamento não-reembolsável uma modalidade de tamanha importância, é necessário compreender como esses investimentos vem sendo feitos. O objetivo do trabalho é, então, avaliar, através de uma pesquisa descritiva, o perfil de investimentos não-reembolsáveis realizados pela FINEP em Biotecnologia no período 2007-2014. A análise mostra que foram realizados aportes da ordem de R$355 milhões em biotecnologia em 196 projetos diferentes, correspondendo a cerca de 20% do total de aportes não-reembolsáveis executados pela FINEP. O setor de Saúde Humana foi o mais agraciado, mostrando que, sendo esse o setor mais preponderante entre as empresas já estabelecidas de biotecnologia no Brasil, ele se mostra o mais apto a captar recursos não-reembolsáveis junto à FINEP. O estado de São Paulo, cuja configuração e infraestrutura se apresentam adequadas a propor e captar recursos para projetos de inovação, aparece como a unidade federativa que mais recebeu subvenções em biotecnologia. No total,138 empresas captaram recursos não-reembolsáveis em biotecnologia da FINEP, sendo que 34 captaram mais de uma vez. Esses aportes não-reembolsáveis podem ter sido determinantes para a mudança de rota tecnológica de algumas empresas, possibilitando sua entrada no paradigma tecnológico da biotecnologia. Entre os setores de aplicação da biotecnologia, aquele que apresentou maior incerteza foi o de Saúde, pois existe uma incerteza adicional devida aos órgãos de fiscalização sanitária. Dentre as técnicas biotecnológicas, aquela que apresentou maior incerteza foi nanobiotecnologia, uma vez que se encontra na interseção das duas áreas portadoras de futuro: nanotecnologia e biotecnologia. Essa alta incerteza média dos projetos em nanobiotecnologia evidenciam sua posição na fronteira do conhecimento.

O fenômeno de aceleração de startups é uma tendência recente no campo do empreendedorismo e oferece um campo fértil para os pesquisadores que lidam com o problema da criação de startups e seus impactos. Apesar de algumas aceleradoras estrangeiras já terem desenvolvido algumas empresas bilionárias, a maioria delas ainda precisa se provar como negócios viáveis e isso somente será possível com os sucessos das empresas aceleradas, uma vez que o modelo de negócios das aceleradoras está baseado, prioritariamente, na venda das startups. Os desafios enfrentados pelas aceleradoras vão desde o processo de seleção das startups até o desenvolvimento destas empresas e oferta a potenciais investidores. Adicionalmente, a maioria das aceleradoras não possui um capital suficiente para manter a operação até gerar os primeiros cases com startups, de maneira que elas buscam fontes alternativas de receita ou encerram suas atividades precocemente. Diante deste cenário, o objetivo desta dissertação é criar e implantar um Sistema de Desenvolvimento de Startups (SDS) em uma aceleradora utilizando como base os métodos de desenvolvimento de startup e de gestão de portfólio. Por meio da estratégia da pesquisa-ação, e com o apoio da diretoria da aceleradora em estudo, o pesquisador realizou uma intervenção no processo de desenvolvimento de startups (PDS) dividindo o mesmo em fases com gates para tomada de decisões de acordo com o grau de maturidade das empresas. Adicionalmente os métodos de gestão de portfólio foram aplicados para apoiar os gestores na seleção e priorização das startups, balanceamento e maximização do valor do portfólio. As informações obtidas foram essenciais para ajustar o processo de aceleração adotado pela empresa e para estruturar o portfólio buscando um equilíbrio e melhor gestão entre as diferentes categorias de startups identificadas. A aplicação dos métodos permitiu sistematizar o SDS, gerando conhecimento para a aceleradora e organizações similares como incubadoras e fundos de investimento.

As perdas pós-colheita aumentam os custos de produção e diminui a oferta ao consumidor final. As principais causas ocorrem durante a colheita, transporte e armazenamento inadequados. O tomate (Lycopersicon esculentum) é uma hortaliça bastante cultivada em diferentes regiões devido a sua fácil adaptabilidade e uma alta taxa de consumo. No entanto, as perdas pós-colheita representam um desafio para minimizar esse problema através de inovações tecnológicas de baixo custo. Com isso, o uso de polímeros de recobrimento torna-se uma excelente alternativa para promoção do aumento da vida útil de frutas e hortaliças que são que comercializadas in natura. A fécula de mandioca contém características que propiciam a formação de filmes por meio de sua gelatinização após o aumento da temperatura em meio aquoso. Ativos antimicrobianos quando combinados a esses biopolímeros atuam como coadjuvantes, protegendo as frutas e hortaliças contra microrganismos deteriorantes que causam danos aos alimentos, sem promover alterações sensoriais. No presente estudo avaliou-se a ação antimicrobiana do composto PHT436 associado ao biopolímero formado a partir de fécula de mandioca para a proteção de perda de massa e água e o aumento da vida útil de tomates italiano provenientes de sistema de cultivo convencional, visando à conservação pós-colheita. Os tratamentos utilizados foram: o controle 1 sem aplicação de recobrimento, o controle 2 tomates imersos no composto PHT 436, o tratamento com solução filmogênica à base de fécula de mandioca a 3% e a solução filmogênica à base de fécula de mandioca à 3% e composto PHT 436. A aplicação da cobertura foi feita através da imersão dos tomates na solução por 1 minuto, sendo em seguida, deixados para secar naturalmente sem ventilação forçada. Os tomates revestidos foram armazenados em temperatura ambiente e monitorados durante 20 dias. Foram realizadas análises físico-químicas e microbiológicas a cada cinco dias, onde observou-se a variação da acidez, pH, Teores de Sólidos Solúveis Totais (STT) e perda de massa e a contagem de Bolores e Leveduras. A aplicação da solução filmogênica à base de fécula de mandioca a 3% e composto PHT 436 foi eficiente para prolongar a vida pós-colheita dos tomates por 20 dias, proporcionando uma aparência melhor aos tomates em relação aos controle.

A peste representa ainda hoje uma ameaça real em diversos continentes, sendo recentemente definida pela Organização Mundial da Saúde como uma doença reemergente. A ocorrência de surtos de peste humana em vários países e a possibilidade de utilização ilegítima da Yersinia pestis como arma biológica reforça a necessidade de se estudar a imunidade induzida pelos potenciais candidatos à vacina, tendo em vista a utilização futura desses antígenos na imunoprofilaxia da peste. Com este intuito, investigou-se a imunogenicidade de preparações antigênicas baseadas na proteína F1 e no extrato total de Y. pestis a fim de verificar a participação destes antígenos na indução da produção de anticorpos, na determinação do fenótipo de linfócitos T esplênicos e no estímulo à produção das citocinas IFN- e IL-10 pelas subpopulações de células T CD4 e CD8. Para isso, utilizou-se camundongos fêmeas Swiss Webster que foram imunizadas, por via intramuscular, com 40 g ou 20 g da proteína F1 purificada e do extrato total de Y. pestis administrados em duas doses com intervalo de 21 dias e uma dose reforço de 4 g e 2 g que foi administrada, por via intravenosa, no 42º dia após a imunização primária. No 45º dia, realizou-se a eutanásia dos animais bem como a coleta do sangue e a retirada do baço. Os títulos de anticorpos anti-F1 induzidos pelos diferentes esquemas de imunização foram avaliados no soro através do teste de hemaglutinação indireta. A análise fenotípica das subpopulações de linfócitos T esplênicos e a detecção intracelular das citocinas IFN- e IL-10 foram feitas por citometria de fluxo utilizando anticorpos monoclonais. Os animais imunizados com o extrato total de Y. pestis nas doses de 40 g e 20 g não apresentaram anticorpos anti-F1, da mesma forma que os animais do grupo controle. Por outro lado, os animais imunizados com o antígeno F1 purificado, tanto na dose de 40 g quanto na dose de 20 g, apresentaram resultados positivos com títulos variando de 1/16 a 1/8132. Com relação à análise fenotípica, foi observado que a média de células T CD3+-CD4+ e TCD3+-CD8+ não difere significativamente entre os diferentes grupos estudados. Quanto à detecção de citocinas foi verificado que o extrato total e o antígeno F1 de Y. pestis não induzem a expressão significativa de IFN- e IL-10 em linfócitos T-CD4+. A proteína F1 também não induz a expressão de IFN- em linfócitos T CD8+, ao contrário do extrato total de Y. pestis. Os resultados apontaram que a proteína F1, embora seja um importante indutor de resposta imune humoral, não é um antígeno imunogênico para célula T e ainda que o extrato total de Y. pestis na dose de 40 g parece favorecer a imunidade celular mediada pelo linfócito T CD8.

A presente tese, intitulada O operário da construção civil: as funções dos significados do trabalho e do dinheiro, teve como o objetivo principal investigar que funções os significados do trabalho e do dinheiro cumprem na vida dos operários da construção de edificações. Ambos os fenômenos são compreendidos na literatura como multifacetados e influenciados pela história do indivíduo e por sua inserção no contexto social de forma processual e dialética. Para os significados do trabalho, adotamos o modelo de Borges e Tamayo (2001), composto por quatro facetas: (1) centralidade do trabalho (importância do trabalho quando comparado a outras esferas da vida, como a família, o lazer, a comunidade e a religião), (2) atributos valorativos (o que o trabalho deveria ser) e (3) descritivos (o que o trabalho é) e (4) hierarquia dos atributos (como se organizam, em ordem de importância). Para os significados do dinheiro, adotamos o modelo de Moreira e Tamayo (1999), o qual situa tais significados em dois polos de análise, (1) positivo (por exemplo, progresso, cultura e estabilidade) e (2) negativo (por exemplo, desigualdade, desapego, conflito e sofrimento). Neste modelo, alguns componentes (por exemplo, prazer) apresentaram características de ambos os polos. Para responder ao objetivo proposto, construímos estratégia baseada na triangulação metodológica, fazendo uso de pesquisa de revisão de literatura, aplicação de questionários estruturados e realização de entrevistas semiestruturadas. Na pesquisa de revisão de literatura, levantamos publicações (artigos científicos, dissertações e teses) sobre os significados do dinheiro, com o intuito de clarear as contribuições teóricas e metodológicas sobre o tema, tomando como referência o conceito de níveis de análises de W. Doise. Os questionários estruturados Inventário dos Significados do Trabalho (IST), Escala dos Significados do Dinheiro (ESD-II) e ficha sociodemográfica e de perfil ocupacional serviram para identificar os significados de ambos os fenômenos estudados, segundo a percepção dos operários da construção. Com as respostas a estes questionários, realizamos análises estatísticas (descritivas e inferenciais) para comparar doismomentos históricos no contexto da construção civil, representando, respectivamente, um momento de crescimento, em 2011, e de retração econômica, em 2015. Por meio das entrevistas semiestruturadas, exploramos aspectos relativos às experiências dos operários com o trabalho e o dinheiro, a partir dos quais realizamos análise de conteúdo temática, identificando as funções que os significados de ambos os fenômenos cumpriram na vida desses trabalhadores. Os resultados dos distintos estudos realizados apontaram para a importância de se incluir diferentes níveis de análise na compreensão dos significados do dinheiro e do trabalho. Também apontaram mudanças nos significados do trabalho e do dinheiro e que essas foram influenciadas pelas mudanças no contexto macroeconômico, indicando maior valorização e reconhecimento dos aspectos negativos do trabalho, e maior percepção das contradições presentes no dinheiro, no período de retração econômica. Identificamos os eixos estruturantes das funções dos significados, designando de inserção-inclusão social versus exclusão social e realização e sentido de utilidade versus resignação. Tais funções clarearam aspectos que os significados afetam a vida desses trabalhadores. Sugestões de novas pesquisas foram apresentadas, especialmente, valorizando as dimensões históricas e culturais.

O presente estudo propôs-se a analisar a atividade de trabalho das mulheres no tráfico de drogas bem como os sentidos desse trabalho e os impactos psicossociais envolvidos na adesão a essa atividade. A pesquisa de campo foi realizada na Associação de Proteção e Assistência ao Condenado (APAC) feminina localizada em Itaúna com recolhimento de uma história de vida e observação de mulheres presas em decorrência do tráfico de drogas. Este estudo pautou-se na prerrogativa de que o tráfico de drogas se organiza e se estrutura como atividade de trabalho passando a representar possibilidade de inserção laboral também para as mulheres ainda que de maneira informal e ilegal. O comércio varejista de drogas como espaço hegemonicamente masculino abre as portas de suas firmas para a entrada das mulheres que passam a participar da meticulosa forma de economia marginal e geração de renda oferecida pela indústria das drogas. Nesse sentido, o tráfico de drogas é analisado nesse estudo a partir das questões conjunturais e estruturais evidenciando que a crescente participação das mulheres no negócio das drogas está na maioria das vezes alicerçada em profundas desigualdades sociais, que não podem ser dissociadas da globalização da economia e das crescentes precarizações do mundo do trabalho. Atualmente o tráfico de drogas é a atividade que mais encaminha as mulheres para o aprisionamento e as bases de entendimento continuam obscuras e invisibilizadas. Características de gênero atreladas às representações acerca da mulher criminosa contribuem para a inevitável atribuição da entrada e permanência das mulheres nessa atividade com a presença masculina o que contribui para a vitimização das mulheres. Pretendeu-se por meio desse estudo desnaturalizar a habitual vinculação de menos valia das mulheres no mundo do crime, reconhecendo-as como sujeitos ativos e protagonistas, com possibilidades de autonomia em suas escolhas.

Esta tese tem como tema as carreiras políticas dos deputados estaduais no Brasil, e seu objetivo é analisar os efeitos dos padrões espaciais de votação dos deputados estaduais sobre as estratégias de sobrevivência na carreira política. O objetivo é responder em que medida as formas com que os indivíduos se relacionam com suas bases eleitorais (conexões eleitorais) condicionam padrões identificáveis de carreira política entre os cargos eletivos disponíveis na estrutura de oportunidades de carreira (caracterizada pelos custos e benefícios envolvidos em cada escolha) no Brasil. Utilizou-se como fonte o Repositório de Dados Eleitorais do TSE. A análise dos padrões de carreira dos deputados estaduais eleitos em 2010 a partir da ambição predominante de carreira (se progressiva nacional, progressiva estadual, estática, pseudoestática, progressiva local, ou discreta) definida pela combinação das trajetórias de origem e de destino dos deputados estaduais ao longo de cinco eleições, indicou um certo equilíbrio em torno da preferência manifesta pela ambição estática. Em seguida, identificou-se que os padrões espaciais de votação (construídos a partir de uma combinação de indicadores de concentração e dominância), possuem alguma relação com os padrões de carreira dos deputados, sustentando a hipótese de que esses padrões espaciais condicionam as preferências por cargos disponíveis na estrutura de oportunidades. Contudo, ainda de acordo com a Teoria da Ambição Política, não são só os benefícios que condicionam a decisão sobre qual cargo disputar, mas também os riscos envolvidos nessa decisão. Com base nessa hipótese, a análise empírica da relação dos atributos individuais das votações dos candidatos com o grau de incerteza inerente às disputas por cargos mostrou que, em alguns casos, o cálculo do risco torna necessária uma adaptação da ambição política manifesta de modo a adequar a ambição de curto prazo a um cenário mais factível de acordo com as características da extração eleitoral do deputado.

O presente estudo teve como objetivos identificar e descrever as representações sociais da bebida alcoólica para um grupo de homens universitários. O trabalho é apresentado na forma de dois artigos independentes. No primeiro, é feita uma revisão da literatura nacional recente que aborda o comportamento de beber dos jovens brasileiros, buscando conhecer o panorama do consumo de álcool entre essa população, entender quais fatores podem estar associados a esse consumo e as possíveis formas de intervenção realizadas junto aos jovens em território nacional. No segundo artigo, é apresentado o estudo sobre as representações sociais da bebida alcoólica com a participação de 361 homens, estudantes de graduação da Universidade Federal de Minas Gerais, buscando identificar e descrever a estrutura da representação social da bebida alcoólica, verificando os elementos centrais e periféricos dessa representação; identificar e descrever se e como, segundo os entrevistados, as representações sociais da bebida (álcool) se relacionam com o consumo de álcool relatado; examinar as possíveis consequências positivas e negativas, segundo os entrevistados, do consumo das bebidas alcoólicas; e verificar como a construção de uma sociabilidade masculina pode estar ligada a esse consumo.

O objetivo desse estudo foi verificar associações entre hipertensão arterial e o ambiente de trabalho, jornada de trabalho e trabalho noturno em trabalhadores do inquérito SAUVI-Betim. Trata-se de um estudo transversal, que analisou dados do inquérito SAUVI, realizado nos anos de 2014-2015. Inicialmente, foram analisadas informações gerais do banco, comparando os grupos de trabalhadores e não trabalhadores. Em seguida, foi feita análise compreendendo somente o grupo de trabalhadores, totalizando 643 pessoas. Para a análise estatística foram utilizados os programas SPSS, R e testes de qui-quadrado nas tabelas de contingências e as Análises de Correspondências entre variáveis específicas do bloco Trabalho e do bloco Saúde. Foi demonstrada a significância estatística (p<0,05) para faixa etária, escolaridade, estado civil e relação do mercado de trabalho. Foi realizada Análise de Correspondência entre Trabalho Noturno mais Hipertensão Arterial e Jornada de Trabalho. Observou-se a distribuição da hipertensão arterial nos trabalhadores do SAUVI. Não foi possível atribuir associação entre hipertensão arterial e condição do ambiente de trabalho.

Cancer and bacterial infectious diseases are major cause of deaths globally and molecular biomarkers are essential tools for screening, diagnosis, prognosis, and therapy of these diseases. Various strategies have been employed to identify biomarkers over years. In this research, five novel bioinformatics strategies have been used to identify biomarkers in human diseases (especially cancer) and genomic targets in human pathogenic bacteria. (I) A novel in silico reverse-transcriptomics strategy based a panel of sub-type specific lung cancer biomarkers have been identified and validated in patients blood samples using qPCR. An upregulation of TFPD1, E2F6, IRF1, and HMGA1 + NO expression of SUV39H1, RBL1, and HNRPD in blood sample are characteristics of Adeno and Squamous cell lung carcinomas. E2F6 is found a novel marker in lung cancer. The strategy can be useful in any other complex diseases and can explore novel insight of the disease pathogenesis, identification of early markers, and will be helpful in developing personalized medicine. (II) The second method describes miRegulome-a manually curated novel miRNA knowledgebase that gives entire regulatory modules of miRNAs and thus provide comprehensive understanding of miRNA regulatory networks and miRNA functions. Exploration of new and novel biological events and discovery of biomarkers and therapeutics can be achieved with high precision using Chemical-disease, miRNA-disease, Genedisease, and Disease-chemical/miRNA analysis tools that are integrated with miRegulome. (III) In third bioinformatics strategy is on a novel computational methodology/pipeline (consensus of six network inference algorithms along with graph theory) for identification of miRNA-miRNA interactions based disease-specific and common miRNA Signatures (miRsig) in cancers or other diseases. The miRsig is powerful enough to identify early deregulated pan-cancer miRNA networks and therefore such miRNAs may be useful as screening or early diagnostic tools in cancer. miRsig can equally be applied in other diseases too. (IV) To identify common conserved targets in M. tuberculosis, C. pseudotuberculosis (Cp), C. diphtheriae, C. ulcerans, Y. pestis, and pathogenic E. coli, a novel integrated bioinformatics approach combining protein-protein interactions (PPI), host-pathogen interactions, and subtractive genomics is presented in the forth strategy. Using this method, first time we have developed intra-species PPIs Cp strains and acetate kinase (Ack) as a common conserved target for all these pathogens. Piperdardine and Dehydropipernonaline from Piper betel target Ack more effectively than Penicillin and Ceftiofur in silico and in in vitro, Piperdardine inhibits E. coli O157:H7 growth similar to penicillin. (V) In the fifth strategy, comparative and subtractive exoproteomics and secretomics in combination with modified reverse vaccinology approach, ompU, uppP and yajC were identified as novel and common conserved targets in 21 V. cholerae serotypes. Seven Piper betel compounds showinhibitory effects against these targets in in silico and anti- Vibrio effects in vitro. Although these bacteria are predominantly associated with various infectious diseases, they are also reported to be associated with tumor/ cancer. The M. tuberculosis infection increases the risk of lung cancer, and several human miRNAs are deregulated in both lung cancer and pulmonary tuberculosis; The future scope of this research is to develop bioinformatics strategies to identify the common signature associated with both pulmonary tuberculosis and lung cancer so that common cause and common management strategies can be developed against pulmonary tuberculosis and lung cancer.

Análises comparativas dos genes e genomas parciais ou completamente sequenciados em helmintos são importantes para entender a diversidade genômica e evolução dos parasitos e seus hospedeiros em relação às diversas pressões seletivas em seus habitats. Proteínas secretadas pelos parasitos são capazes de modificar o ambiente do hospedeiro e modular seu sistema imune. Pouco se conhece sobre a composição e variabilidade das proteínas secretadas por diferentes espécies de helmintos, além da sua contribuição para o avanço da infecção. Neste projeto, foi feita a predição in silico do secretoma em 44 espécies de helmintos (Nematoda: 31 espécies, Platyhelminthes: 13 espécies) visando a compreender a diversidade e evolução dos secretomas. Os resultados indicaram proteínas secretadas associadas com processos de infecção, invasão, adesão e imunoregulação, como inibidores de proteases e citocinas, dentre outras. Analisamos também os domínios proteicos e o conteúdo de arquiteturas nas proteínas secretadas para identificar características específicas do nicho ou hospedeiro. Além disso, foram identificados homólogos da família de cistatinas em três espécies de Schistosoma e outros Platyhelminthes. As cistatinas são uma família de inibidores de cisteíno proteases que fazem parte do secretoma. A reconstrução das relações evolutivas destas proteínas permitiu observar sua diversidade no nível molecular e eventos de duplicação gênica moldando a evolução das mesmas ao longo do tempo. Em conjunto, o desenvolvimento deste projeto contribuiu para o conhecimento da biologia de helmintos, incluindo aspectos da interação parasito-hospedeiro. Futuramente, poderemos propor possíveis novos alvos moleculares para o tratamento ou diagnóstico das helmintíases.

Cancer is a major global health problem with millions of new cancer cases emerging each year and millions of cancer-related deaths occurring per year. Breast cancer ranks as the first to affect women with the most disease-related cases being reported in developed countries but with the majority of deaths occurring in developing countries.In this PhD project, a novel and innovative genome-wide model was developed to classify breast cancer samples. This new logistic regression-based model that we propose uses a stabilizing term in that allows the assignment of values to parameters , a distinguishing feature among other methods which circumvents the need for variable pruning. Applying this methodology to classify samples found in NCBI's Gene Expression Omnibus (GEO) GSE65194, GSE20711 and GSE25055 data sets we obtained a minimum performance of 80% (both sensitivity and specificity). Genes associated with parameters i* holding extreme values were searched in the literature for a relation with breast cancer. Some hold no evidence in the literature of association with breast cancer but based on the rational followed during this PhD project, they were flagged to be investigated as yet-undiscovered candidates with potential diagnostic and/or therapeutic utilities in breast cancer.We examined the pattern and feature of a GRNs composed of TFs in MCF-7 breast cancer cell lines to provide valuable information relating breast cancer with some particular genes whose i* associated parameter values reveal extreme positive values and as such identify breast cancer prediction genes. The topological analysis of these networks, the direct correlation observed between some of the flagged genes with relevant TFs in the context of breast cancer and using the S-score system that has been used by many to confirm the tumour suppressor/oncogenic profile of genes in specific cancer types, allowed us to reveal some potential breast cancer prediction genes that are suggested to be be prioritized for further breast cancer clinical studies. These results establish the proof of concept for the proposed novel and innovative model to classify breast cancer samples that we propose here. A large number of oncolytic viruses have been proposed for cancer therapy, which includes Seneca Valley Virus. SEMA6A is a gene flagged by application of the new logistic regression model detailed in this PhD thesis, which produces a cell receptor. Keeping in mind that SVV-001 cancer cell tropism might be governed by binding to specific receptors on the surface of cancer cells, we hypothesize that this specific protein could be the door for Seneca Valley Virus V001 entrance in breast cancer cells. The results obtained make probable the creation of the complex Semaphorin-6A V001, indicating the oncolytic virus Seneca Valley Virus as a new therapeutic option to be considered and further studied for breast cancer treatment.

Ambientes contaminados com metais pesados apresentam uma comunidade extremamente complexa e bem adaptada. Esses microorganismos possuem enzimas com diversas aplicações biotecnológicas, como a biolixiviação e a biorremediação, além de desempenharem um papel essencial nos ciclos biogeoquímicos. Nesse contexto, a metagenômica permite avaliar o potencial genético de microorganismos cultiváveis e não cultiváveis. Aqui, os sequenciamentos shotgun e amplicon (16S rDNA) foram utilizados a fim de explorar a diversidade metabólica e funcional dos procariotos presentes em dois ambientes de mineração: uma barragem de rejeitos e uma drenagem ácida de mina. Foram analisadas amostras de água e sedimento nas estações seca (outubro de 2012, julho de 2014) e chuvosa (abril de 2013). O sedimento da barragem de rejeitos e a drenagem ácida de mina foram caracterizados como ambientes mais diversos quando comparados à água da barragem de rejeitos. Todavia, a distribuição de espécies de ambos os grupos se aproximam ao mesmo modelo de sucessão ecológica, no qual o estabelecimento das espécies depende de condições ambientais prévias. A anotação taxonômica das amostras de água da barragem de rejeitos apresentou predominância de sequências dos filos Proteobacteria, Actinobacteria e Cyanobacteria. A drenagem ácida de mina e o sedimento da barragem de rejeitos revelaram maior porcentagem de sequências relacionadas aos filos Firmicutes, Bacteroidetes, Proteobacteria, Verrucomicrobia, Acidobacteria e Planctomycetes. A análise funcional desses ambientes destacou a importância de vias metabólicas relacionadas a fixação de carbono, metabolismo de nitrogênio, oxidação de ferro ferroso e metabolismo de enxofre. Além disso, foram identificados diversos mecanismos adaptativos ligados à resistência a metais pesados, tolerância a solventes orgânicos, adaptação ao baixo pH e à oligotrofia. No presente estudo estabeleceu-se um novo fluxo de trabalho para análise de bibliotecas metagenômicas do tipo shotgun, que foi aplicado na construção de um catálogo inédito do potencial biotecnológico dos microorganismos associados a minas brasileiras de cobre, incluindo genes e rotas metabólicas de interesse industrial e ambiental.

A evolução da informática através do tempo deu para outros campos possibilidades nunca antes experimentadas. Com a biologia não foi diferente, abrindo novos caminhos congregando esforços para o desenvolvimento de conhecimento e criação do novo campo, a bioinformática. Projetos de sequenciamento geraram uma quantidade inimaginável de informações sobre os organismos. Comparando estes é observável o compartilhamento de genes através deles, sendo alguns mais basais e outros mais específicos para uma espécie ou cepa. Em procariotos genes são organizados em unidades de transcrição, estas unidades são transcritas completas respondendo a um iniciador e terminador de transcrição, estas unidades podem ser formadas por um ou mais genes, sendo respectivamente monocistronicas ou policistronicas. A formação destas unidades pode ser durante todo o processo de especiação ou exclusivo a determinados clados, sendo eles antigos ou recentes. O controle da transcrição destas unidades é realizado por proteínas especiais denominadas fatores de transcrição e fatores sigma gerando uma rede regulatória de genes, este sendo outro campo abordado pela bioinformática para um melhor entendimento da sobrevivência e crescimento dos organismos. Neste trabalho são compilados esforços com o objetivo de desenvolver duas bases de dados, com semelhanças em seus estudos desenvolvidos. A evolução e conformação de organismos através da especiação pode explicar a criação e crescimento de redes regulatórias, partindo da adição de novas características aos organismos crescendo as duas redes regulatórias de genes.

Os glicosímetros são ferramentas importantes para o monitoramento e triagem da glicemia de cães em ambientes clínicos e domiciliares. Seus procedimentos de teste são pouco invasivos e fornecem resultados rápidos, possibilitando a pronta instituição de medidas terapêuticas adequadas às demandas reais do paciente. Contudo, fatores inerentes aos procedimentos de teste se configuram como potenciais fontes de inacurácia nas aferições, sejam decorrentes do manuseio e sistema de funcionamento do aparelho, bem como das condições fisiopatológicas do paciente. A normativa da ISO 15197:2013 estabelece padrões para avaliação da acurácia dos glicosímetros, sugerindo limites para a variação da glicemia fornecida pelo aparelho em comparação à fornecida por métodos laboratoriais de referência. O presente estudo avaliou a acurácia de dois glicosímetros veterinários (AlphaTrak 2, GT1, e IPet, GT2) para mensuração da glicemia de 100 pacientes caninos atendidos na rotina do hospital da escola de veterinária da UFMG. A acurácia foi abordada através da comparação entre os resultados obtidos pelos glicosímetros em amostras capilares, com os obtidos em amostras venosas pelos métodos laboratoriais de hexoquinase e glicose oxidase. Avaliou-se a influência dos parâmetros hematócrito e concentração de proteínas plasmáticas totais sobre o desempenho dos glicosímetros. Não foi encontrada diferença significativa entre as médias de glicemia fornecidas pelos dois glicosímetros transformadas para plasma equivalente e ambos foram identificados como diferentes de ambos os métodos laboratoriais. A variação do hematócrito foi inversamente proporcional à glicemia mensurada pelo GT1 e, por outro lado, a concentração de proteínas plasmáticas totais variou de forma diretamente proporcional aos valores de glicemia fornecidos pelo GT2. Os glicosímetros alcançaram 99% de acurácia conforme o padrão pretendido pela normativa ISO 15197:2013.

O Spliced Leader trans-splicing (SLTS) é um mecanismo de inserção do éxon 5 ou Spliced Leader (SL) de RNAs específicos (SL RNAs) em moléculas de mRNAs receptoras. A relevância do SLTS foi atribuída a mecanismos de regulação pós- transcricional, como alterações na estabilidade das moléculas de mRNA, o melhoramento da eficiência do processo de tradução e o aumento da diversidade do repertório proteico. A participação do SLTS nestes processos foi sugerida em diversos organismos, inclusive em Schistosoma mansoni. Todavia, o impacto do processamento de RNAs por SLTS nas proteínas do parasito ainda não é conhecido. A partir do desenvolvimento de programas nas linguagens Perl e Python para analisar dados de sequenciamento de transcritos processados por SLTS, este trabalho permitiu a descrição de diferentes formas de atuação do SLTS em transcritos codificadores de proteínas em S. mansoni e gerou uma concepção das situações frequentes e eventualidades deste processamento. Os resultados apontam que existe uma maior ocorrência de SLTS nos sítios de trans-splicing em regiões não traduzíveis (5 UTR). Qualitativamente, foi possível observar que os transcritos processados por SLTS podem produzir proteínas diferentes das produzidas por transcritos não processados, uma vez que a inserção do SL pode alterar a fase de leitura dos transcritos pelos ribossomos. A maioria dos transcritos que possuem mais de um sítio de entrada alternativa do SL produzem peptídeos menores, sem que seja observado um tamanho padrão dos peptídeos gerados; entretanto, a maioria deles tem a fase de leitura alterada e não portam metionina alternativa para início da tradução. Assim, peptídeos pequenos podem estar sendo produzidos provavelmente sem função e a síntese de algumas proteínas pode ser perdida. A maior parte das proteínas geradas a partir dos transcritos sem mudança de fase de leitura perdem grandes porções ou sequências completas de domínios funcionais, o que reforça a ideia de que o SLTS pode prejudicar ou impedir a atividade das proteínas processadas. Os dados gerados mostram a diversidade de funções do mecanismo de SLTS que impactam diretamente na regulação da expressão gênica e consequentemente em proteínas do S. mansoni.

Com o objetivo de melhorarmos o entendimento molecular do genoma mitocondrial (mtDNA) das atuais raças bovinas, nesse trabalho foram montados e anotados quatro mtDNA de duas raças zebuínas de grande importância na produção de leite no Brasil: Guzerá e Gir. Por meio das análises comparativas com outros genomas bovinos foi possível identificar em dois dos genomas montados o mtDNA de origem taurina e dois de origem zebuína. Alterações das funções celulares provenientes das variações entre os mitogenomas não foram encontradas. Com a reconstrução filogenética foi possível classificar os animais Gir 1 e Guzerá 3 no haplogrupo I2, tendo o subcontinente indiano como provável ponto de origem de domesticação desses animais. O indivíduo Gir 2 foi classificado no haplogrupo T3 tendo sua origem de domesticação no Oriente Próximo e o indivíduo Guzerá 4 foi classificado no haplogrupo T1c Africa-derived-American. Os valores de apoio estatístico das árvores geradas com a sequência mitocondrial completa se mostraram mais robustos em relação às demais árvores geradas (região hipervariável D-loop e todos os genes codificadores de proteínas concatenados). Esse fato nos indicou a necessidade da utilização de uma sequência mitocondrial ampla, cobrindo regiões codificadoras e não codificadoras, de modo a obter valores de apoio estatísticos maiores, a fim de garantir a confiabilidade das conclusões sobre a história evolutiva das raças que tais análises nos proporcionam. As sequências mitocondriais completas serão depositadas em bancos de dados públicos para contribuir com trabalhos futuros de genética bovina. Além disso, no presente estudo foi realizado um projeto piloto de montagem de novo do genoma nuclear de seis animais zebuínos das raças Gir e Guzerá. Nesta estratégia foram utilizados dados de Sequenciamento de nova geração de quatro diferentes plataformas (SOLiD, Miseq, PacBio e Hiseq). Mesmo não tendo concluido um draft do genoma, conseguimos trazer boas contribuições para trabalhar com grandes genomas bovinos. Através dos resultados foi possível concluir que as reads trimadas com alto valor de qualidade aumentam a confiabilidade dos dados e ajuda na redução da fragmentação da montagem. A utilização de diferentes plataformas nos permitiu concluir que as reads oriundas do Hiseq são as mais indicadas para trabalhar com genomas complexos como o de bovinos. Desta forma, o presente trabalho, fornece um modelo de delineamento experimental e idealização dos dados que poderão ser utilizadas em projetos futuros, além de apontarem a direção para se concluir a montagem de novo do genoma das raças Gir e Guzerá.

Mycobacterium leprae é uma bactéria patogênica e agente etiológico da hanseníase, enfermidade que incide principalmente em países subdesenvolvidos. O estudo desse microorganismo não é trivial pois o mesmo não cresce em meios de cultura tradicionais, contudo, abordagens independentes de cultura baseadas no gene rRNA 16S podem ser usadas para o estudo comunidades microbianas. É sabido que existem vieses relacionados à amplificação e classificação taxonômica nessas abordagens, dessa forma, este trabalho tem como objetivo definir um pipeline que possibilite o estudo de M. leprae em microbiomas. A metodologia foi dividida em quatro etapas. Primeiro foi feita uma pré-seleção de iniciadores e seus respectivos amplicons simulados de M. leprae que permitiram a classificação taxonômica até nível de espécie desse organismo. A segunda análise avaliou a capacidade de amplificação dos iniciadores selecionados. A terceira etapa foi a avaliação da sensibilidade na classificação taxonômica de comunidades microbianas simuladas e, por fim, um modelo de regressão logística foi utilizado para identificar as regiões hipervariáveis mais informativas do rRNA 16S desse organismo. Apenas amplicons de iniciadores que cobriram as regiões V1-V2, V2-V3 e V6 de M. leprae puderam ser classificados até nível de espécie. No entanto, os iniciadores que flanqueiam V6 geraram amplicons que apresentaram maior sensibilidade na classificação de M. leprae das comunidades simuladas e possibilitaram a classificação de mais táxons que os demais. A regressão logística corroborou com os resultados, mostrando que as regiões V1, V2 e V6 são as mais informativas no rRNA 16S desse organismo. Com base nos resultados, foi possível chegar em algumas recomendações para a classificação de M. leprae em microbiomas, sendo sugerido o uso de iniciadores que flanqueiam a região V6, o uso bancos de dados de referência Silva e a classificação taxonômica a partir da definição de OTUs a 97% de similaridade.

Protein phosphorylation and dephosphorylation play vital roles in a variety of cellular processes, and the balance between them must be closely regulated. Disturbances in the harmonic relationship between protein phosphorylation and dephosphorylation, through the introduction of dominant activating missense mutations in protein kinases, are known to be driver events of many cancer. Despite this, the identification of potential activating mutations has proven to be a difficult task, and has been limited to evolutionary and sequence-based comparisons with previously characterised mutations. This study aims to fill this gap by proposing a novel machine learning method for predicting missense activating mutations on protein kinases, named Kinact. Experimental data on 384 point mutations in 42 different protein kinases was collected from Kin-Driver, Clinvar and Ensembl databases. The resulting data sample was then manually curated and 258 mutations were mapped into solved 3D structures of the Protein Data Bank. Each protein was classified into one group of the Kinase Classification and a set of in-silico analysis were performed with sequence and structure data. The most descriptive features were then used as input for training and testing supervised learning algorithms and predictive classification models that rely on attributes solely from sequence level, structural level and in combination were generated. The best performing model was observed when a combination of structural and sequence-based features were used as evidence during the learning task, achieving a precision of up to 90% and Area Under ROC Curve of 0.96 under 10-fold cross-validation and precision of 81% and Area Under ROC Curve of 0.89 on blind tests. We show the best performing model of Kinact significantly outperforms the gold-standard methods used by clinical geneticists (p-value < 0.01), SIFT and PolyPhen-2, which achieved Area Under ROC Curve of 0.49 and 0.63 on the training data set, respectively and 0.67 and 0.53, respectively, on the blind test. Kinact conveniently combines high-performance open source web visualization tools to assist further research on how mutations affect protein kinases activity. The method is freely available as a user friendly, easy to use web server at <http://biosig.unimelb.edu.au/kinact/>