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Resumo

Piper é um gênero de distribuição Pantropical com importância econômica e ecológica dentro da família Piperaceae. Durante ontogenia de espécies de Piper foi observado grande variabilidade química, por exemplo, a variação de apiol e dilapiol entre plântulas e folhas de indivíduos adultos de Piper gaudichaudianum. Além disso, foi verificada a presença de neolignanas di-hidrobenzofurânicas e lignanas tetraidrofurânicas em folhas de indivíduos P. regnellii e P. solmsianum. Tais compostos em plântulas podem estar envolvidos em interações plantas-inseto-parasitoide, entretanto ainda há grande lacuna no entendimento da diversidade de interações tróficas mediadas quimicamente. Uma das propostas do projeto temático é a descrição dos fenômenos envolvidos na ontogenia através da análise química bem como do estudo do transcriptoma para algumas espécies de Piper. Assim, pretende caracterizar os genes e as vias metabólicas diferencialmente envolvidos no processo de ontogenia através de RNA-seq. Nesta técnica um imenso volume de dados são gerados e a prospecção dos transcritos requer ferramentas computacionais robustas, de alta performance e que preferencialmente sejam processadas em paralelo. A análise estatística coerente dos dados e a eficiência dos algoritmos desenvolvidos para execução dessas análises são críticos para a interpretação apropriada. Será desenvolvido um banco de dados local para armazenar os resultados a serem utilizados em estudos posteriores. (AU)

Resumo

As enzimas proteolíticas e as fosfolipases são componentes-chave nos venenos de serpentes, especialmente nos venenos de viperídeos. Elas estão envolvidas na captura e digestão de presas atuando em vários alvos importantes para o controle da hemostasia e também contribuem para a digestão dos tecidos. Neste projeto, avaliaremos as atividades de fosfolipases, serinoproteinases e metaloproteinases nas amostras de veneno de todos os indivíduos coletados nas 120 espécies incluídas no projeto, correlacionando estes dados com as análises filogenéticas em curso pelos demais grupos. Os venenos com alta expressão dessas enzimas serão selecionados e testados para suas propriedades digestivas dos tecidos de presas de mamíferos, lagartos e artrópodes e serão usados para abordagens farmacológicas para identificar os distúrbios do sistema hemostático que eles induzem e seus principais mecanismos de ação. Esses dados serão fundamentais para um melhor entendimento sobre a relevância das características funcionais dos componentes dos venenos para o processo de especiação e evolução das serpentes. (AU)

Resumo

A ausência de fogo tem possibilitado que áreas de cerrado sensu stricto sejam invadidas por espécies arbóreas tipicamente florestais, e o estabelecimento destas provoca o adensamento da vegetação, o que diminui a luz incidente no sub-bosque e aumenta a camada de serapilheira. Nestas condições, a riqueza de espécies não arbóreas típicas do cerrado sensu stricto é menor, o que pode significar que a sobrevivência destas espécies fica comprometida pelas modificações ambientais causadas pelo adensamento vegetacional. Nesse contexto, o presente projeto objetiva entender a dinâmica das espécies não arbóreas e suas respostas fisiológicas frente à diminuição da luminosidade e o aumento da camada de serapilheira. Adicionalmente, será investigado o nicho de germinação destas espécies, levando em conta as alterações de luminosidade e de temperatura nos ambientes adensados, assim como o efeito mecânico da serapilheira sobre a emergência e o crescimento inicial de espécies não arbóreas típicas de cerrado sensu stricto. (AU)

Resumo

O bolsista irá dar o apoio de bioinformática à fase final deste projeto temático, principalmente no tocante à análise de dados e geração de tabelas e figuras para publicação. (AU)

Resumo

O manejo da paisagem focada em aumentar a provisão de serviços ecossistêmicos para aumentar a produtividade agrícola não garante a conservação da biodiversidade, dado que uma pequena porção da diversidade de espécies consegue prover o serviço. No entanto, os serviços ecossistêmicos são usualmente estimados em escalas locais enquanto a conservação da biodiversidade depende na disponibilidade de habitat em escalar maiores, ou regionais. O presente trabalho tem como intuito entender a capacidade dos fragmentos florestais de prover o serviço de polinização ao mesmo tempo de conservar biodiversidade, mediante o analise da configuração da paisagem numa escala regional. O sistema de estudo será o bioma Mata Atlântica inteiro, considerando a cultura de café e o serviço de polinização no nível de bioma pela primeira vez. O presente trabalho pretende avaliar a contribuição relativa da riqueza de polinizadores na provisão do serviço e na produtividade do café. Também esperamos identificar, na escala de bioma, se áreas prioritárias pra conservação da biodiversidade protegem e proveem alta riqueza de polinizadores que contribuem pra a produtividade do café. Finalmente, vamos avaliar como as mudanças climáticas afetaram a distribuição dos polinizadores e a adequabilidade do café, e como isso vai afetar a capacidade das áreas prioritárias para conservação da biodiversidade de garantir a provisão de polinizadores e do serviço de polinização. Para estimar a contribuição do serviço de polinização aos plantios de café, no nível de bioma e independentemente das variáveis climáticas, vamos considerar mapas de uso da terra e de cobertura para calcular a configuração e a composição da paisagem dos plantios de café e dos entornos no nível de município para comparar com a produtividade das duas espécies de café que apresentam diferenças na dependência à polinização. Para avaliar se as áreas prioritárias para conservação da biodiversidade podem prover alta riqueza de polinizadores e contribuir mais para a produtividade de café, vamos comparar a desempenho dos modelos que consideram os fragmentos prioritários para biodiversidades com o resto dos fragmentos. Finalmente modelaremos a distribuição futura dos plantios de café e da riqueza de polinizadores de acordo com diferentes cenários de mudança climática para estimar a produtividade futura e assim determinar áreas prioritárias futuras para provisão de polinizadores e do serviço e polinização. (AU)

Resumo

Gastrotricha é um filo de microinvertebrados aquáticos comumente encontrados em ambientes aquáticos dulcícolas e marinhos do mundo todo. Apesar de serem abundantes, este táxon não é muito conhecido, possivelmente pelo seu diminuto tamanho e fragilidade de seus corpos. A grande maioria dos gastrótricos apresentam hábitos de vida bentônico, seja ela associada ao sedimento ou ao perifíton. A exceção a esse hábito é visto em espécimes da família Dasydytidae, um grupo que contém raros organismos que desenvolveram o hábito de vida semi-planctônico. Apesar dos poucos estudos de cunho filogenético, a hipótese mais aceita é que o táxon seja monofilético. Contudo, as relações de parentes entre os 7 gêneros de Dasydytidae, e suas respectivas monofilias, praticamente nunca foram testadas sob um viés filogenético. Assim, o objetivo do presente estudo é elucidar a relação filogenética das 32 espécies de Dasydytidae baseado em dados morfológicos, além de testar a monofilia dos 7 gêneros. Além disso, pretende-se realizar coletas em novas localidades, descrever formalmente o morfótipo de Dasydytidae descoberto anteriormente (Processo FAPESP Nº2015/25066-0) e sequenciar os genes mitocondrial COI e os ribosomais 18S e 28S desse novo morfótipo, bem como da espécie recém descrita Haltydites pseudosquamatus Minowa & Garraffoni, 2017. (AU)

Resumo

Este projeto irá determinar como inovações secundárias fundamentais dentro dos venenos contribuem com a diversificação nas serpentes avançadas e testar possíveis vieses nos caminhos genéticos que moldaram a rápida evolução fenotípica dos venenos, de forma a compreender o mecanismo que norteia a diversificação no grupo. Primeiro, testaremos a relação entre diversidade e ações de venenos e as taxas de diversificação genética, utilizando mais de 100 espécies das três famílias de serpentes venenosas que ocorrem nos Estados Unidos e no Brasil, coletadas em áreas de biodiversidade excepcionalmente alta. Usando dados de transcriptômica, espectrometria de massas quantitativa e ensaios funcionais vamos estimar a filogenia, quantificar a função e complexidade de venenos, além de testar a relação entre a diversificação dos ciados e a composição dos venenos. Em seguida, iremos avaliar a genética da diferenciação fenotípica é mutações influenciando a produção de venenos, por meio da investigação detalhada de seis pares de espécies (duas de cada grupo) com divergência recente e diferenças significativas nas ações de seus venenos. Para cada uma delas, avaliaremos a importância dos mecanismos pré-transcricionais (ex.: regulação cis ou o número de cópias) e pós-transcricionais (ex.: eficiência de tradução ou microRNAs) que podem ser determinantes na diversidade de toxinas, além de testar se os efeitos do veneno são presa-específicos. Isto irá fornecer detalhes sem precedentes sobre processos microevolutivos que fundamentam uma característica chave que influencia padrões macroevolutivos. Teremos assim uma perspectiva integrada, do nível molecular ao do organismo, sobre processos fundamentais geradores de biodiversidade. (AU)

Resumo

Análises recentes de endemismo e níveis de ameaça antrópica identificaram regiões-alvo para a conservação, os chamados "hotspots". Entretanto, nosso conhecimento acerca da distribuição da biodiversidade em cada uma dessas áreas, bem como dos fatores que a originaram são escassos. Tal deficiência limita nosso poder de conservação face às rápidas mudanças ambientais causadas pelo homem. Uma das vertentes deste projeto visa estudar o papel das flutuações climáticas do Pleistoceno sobre a riqueza da herpetofauna e os níveis de diversidade genética de anuros e lagartos de regiões elevadas e de baixada da Mata Atlântica. Utilizando técnicas de modelagem de nicho ecológico acopladas ao estudo filogeográfico o projeto irá documentar padrões de diversidade de espécies numa região particularmente pouco estudada, altamente ameaçada e megadiversa e terá importantes aplicações para a conservação do pouco que resta dessa área. Em outra vertente estudamos o papel das montanhas como áreas favorecendo a diversificação adaptativa da herpetofauna, seja atuando como refúgios para espécies de climas frios durante fases quentes, seja como cenário para especiação ecogeográfica. Sob enfoque morfológico, cariotípico, taxonômico, filogenético e filogeográfico, dá-se prosseguimento ao trabalho com táxons de répteis e anfíbios dos vários ecossistemas brasileiros, recolhendo subsídios para melhor compreender sua evolução e a história biogeográfica do continente. Em um caso procura-se estudar a filogeografia comparada de uma linhagem de lagartos sulamericanos e sua equivalente ecológica africana com base em dados moleculares, de modo a procurar estabelecer correlações intercontinentais sobre sua história e origem. As coletas realizadas em áreas pouco ou ainda não amostradas no estado e no país permitirão aprimorar o conhecimento sobre nossa biodiversidade, descrevendo espécies ainda não conhecidas e, associadas aos dados filogenéticos e filogeográficos obtidos, permitirão obter informações importantes para o delineamento de estratégias de conservação adequadas de nossa biota. (AU)

Resumo

Este projeto é orientado pela questão: "A integração das dimensões da função de produção e consumo de metano nos permitirá prever o efeito da mudança do uso da terra no ciclo CH4". Esta proposta visa avaliar aspectos da produção de metano, medindo a taxa de produção ou a concentração de metano no solo. Não obstante, é objetivo verificar como esta taxa/concentração varia com a disponibilidade do substrato e as condições ambientais ou ao longo do tempo, para determinar a sensibilidade da produção de metano às mudanças. A composição isotópica do fluxo ou do gás do solo pode ser utilizada para inferir a contribuição relativa de diferentes caminhos bioquímicos na produção de metano em um determinado local. Em conjunto, essas abordagens podem fornecer informações essenciais sobre a dimensão funcional da biodiversidade microbiana e sua relação com as dimensões taxonômica e genética. Usaremos essas abordagens para determinar a resposta da biodiversidade microbiana à mudança de uso da terra nos solos da floresta amazônica. Nossa hipótese de trabalho é que os solos da Amazônia possuem um conjunto específico de micro-organismos, que têm um funcionamento específico do consumo/emissão de metano de acordo com os ecossistemas. (AU)

Resumo

As oxazolinas podem ser aplicadas como grupo protetor de ácidos carboxílicos, auxiliares quirais e ligantes em catálise assimétrica. Devido à reatividade e suas atividades biológicas, os compostos naturais e sintéticos que possuem um anel oxazólico se tornam interessantes do ponto de vista químico. No desenvolvimento de novos métodos para a preparação desses compostos, a espectrometria de massas pode auxiliar nos estudos dos intermediários de reação e produtos. Em recente estudo, a ionização por eletrospray (IES) acoplada à espectrometria de massas utilizando analisadores sequenciais (EM/EM) contribuiu para o aprimoramento e caracterização estrutural de derivados da 2-oxazolina que possuíam interesse biológico e farmacológico. A química computacional, em corroboração a técnicas experimentais, pode ser usada como uma ferramenta para obter informações sobre o composto estudado, compreender e analisar dados experimentais ou até mesmo prever algumas propriedades. Os avanços na química moderna têm contribuído para uma popularização no uso de modelos computacionais que servem como ferramenta útil para estudos sinergísticos entre teoria e experimento. O objetivo do presente trabalho é o de estudar o sítio protonação e desprotonação para algumas oxazolinas aplicando modelos químicos computacionais, na obtenção dos valores da afinidade protônica e basicidade em fase gasosa. Esses resultados serão comparados aos mapas do potencial eletrostático molecular, análise topológica por QTAIM, cargas atômicas e orbitais de fronteira. Os resultados obtidos serão de extrema importância para compreender a reatividade das moléculas estudadas quando analisadas por espectrometria de massas e/ou síntese de novos derivados. (AU)

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