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Resumo

As mudanças na estrutura da paisagem causadas por atividades humanas, como a expansão de áreas urbanas e agrícolas, comprometem a provisão sustentável de diversos serviços ecossistêmicos, como o estoque de carbono, a purificação da água e o controle de pragas. No entanto, o entendimento atual dos processos sócio-ecológicos que relacionam a estrutura da paisagem com a provisão de serviços ecossistêmicos é limitado, o que restringe nossa capacidade de assegurar a provisão desses serviços. Este projeto vai reunir uma equipe interdisciplinar de pesquisadores da Universidade de Queensland (UQ), Universidade de São Paulo (USP) e Universidade Estadual Paulista (UNESP) para lidar com esse assunto. O projeto irá: i) desenvolver um novo modelo conceitual para entender os efeitos da estrutura da paisagem sobre os serviços ecossistêmicos; ii) aplicar e testar esse modelo com dados obtidos no Brasil (Fapesp 2013/23457-6) e na Austrália; e iii) avaliar as implicações destes resultados em termos de políticas públicas de conservação, em especial considerando os mecanismos de compensação ambiental. Foram planejadas duas missões (Outubro de 2017 na UQ; Fevereiro 2018 na USP/UNESP) quando serão estabelecidos grupos colaborativos de trabalho para atingir as três principais metas do projeto. Também será desenvolvida uma estratégia de colaboração de longo-prazo para criar um banco de dados internacional de serviços ecossistêmicos. Este projeto permitirá estreitar os vínculos de colaboração entre UQ, USP e UNESP, colocando estas instituições na vanguarda da pesquisa de serviços ecossistêmicos. (AU)

Resumo

O projeto delineado está centrado nos pilares de sustentação da Ciência, Tecnologia e Inovação, que norteiam as sociedades do conhecimento: (a) pesquisa básica e aplicada de excelência; (b) formação de recursos humanos em biodiversidade e produtos naturais; (c) colaboração com o setor empresarial para desenvolvimento tecnológico a partir das inovações em produtos naturais; (d) difusão do conhecimento sobre a biodiversidade e produtos naturais bioativos para o ensino médio e outros segmentos da sociedade; (e) contribuição nas ações de políticas públicas de conservação e uso sustentável da biodiversidade. Dentro destes fundamentos, o Instituto Nacional de Ciência & Tecnologia (INCTBioNat) foi criado para mapear e catalogar de forma organizada todas as informações sobre os metabólitos secundários detectados e/ou isolados de organismos de nossa rica biodiversidade, fundamental para o avanço de pesquisa em química de produtos naturais do Brasil. O conhecimento e uso sustentável da biodiversidade brasileira foi preconizado no documento Política Nacional da Biodiversidade, editado pela Secretaria de Biodiversidade e Florestas (SBF), Ministério do Meio Ambiente (MMA), em 2002 e tem prioridade para o desenvolvimento nacional. A criação de uma rede nacional de pesquisa para mapeamento químico e biológico das espécies terrestres, marinhas e de microrganismos da nossa biodiversidade constitui-se numa estratégia racional para a seleção de substâncias ativas mais promissoras para posterior estudos farmacológicos e toxicológicos visando moléculas protótipos. Para atingir tais metas, o ICNTBioNat reúne pesquisadores de excelência e pesquisadores jovens e talentosos que iniciam suas carreiras em universidades federais e estaduais de vários estados da federação, englobando todas as regiões do Brasil. Toda equipe atuará de forma colaborativa e multidisciplinar objetivando o fortalecimento de uma área de pesquisa e inovação estratégica para o Brasil, através de uma rede de laboratórios de excelência em produtos naturais para exploração e uso sustentável da rica biodiversidade brasileira. (AU)

Resumo

O presente projeto parte de um conjunto de perguntas frequente nas escolas: Como o ensino de biologia (especialmente os conteúdos de ecologia) pode auxiliar uma cidadã ou um cidadão a opinar sobre problemas relativos à preservação e conservação da biodiversidade? Como seriam as propostas didáticas que levam à compreensão de processos relacionados à biodiversidade? Como aproximar o fazer científico da ecologia com o ensino de biologia e ao mesmo tempo dar subsídios para as ações em sala de aula? Essas questões necessitam de estudos e propostas que possam responder tanto as demandas das escolas como as perguntas de pesquisas em educação científica. Nosso trabalho tem como objetivo geral validar Sequências Didáticas Investigativas de ecologia (SDIs) que possam contribuir para formação de cidadãs (ãos) críticos capazes de opinar em questões relativas à conservação e preservação da biodiversidade. Os objetivos específicos serão: produzir instrumentos de análise para validação das SDIs; produzir as SDIs com base nas demandas das escolas-campo de pesquisa e nos princípios do ensino por investigação e da alfabetização científica; compreender quais os problemas relativos à aplicação das SDIs; discutir as implicações do ensino de ecologia na compreensão de processos relacionados com a biodiversidade. As SDIs passarão por um processo de validação e suas fases serão gravadas e transcritas para análises posteriores. O resultado esperado é a aproximação dos estudantes e docentes com a cultura científica para que possam compreender melhor a ecologia, seus modos de produção e suas relações com as discussões sobre biodiversidade. (AU)

Resumo

A esquistossomose é uma parasitose endêmica causada por vermes do gênero Schistosoma, que tem como hospedeiros intermediários caramujos de água doce. A doença afeta pelo menos 250 milhões de pessoas no mundo, mais de 6,8 milhões no Brasil. Além dos números mostrarem que a eliminação da esquistossomose está longe de ser alcançada, o arsenal químico para o controle da endemia é limitado a dois fármacos. O praziquantel é o único fármaco recomendado para tratamento individual e programas de controle da endemia. Apesar de seguro, não é ativo contra vermes jovens e não previne a reinfecção. A resistência ao tratamento ainda não foi observada clinicamente, mas já foi relatada a ocorrência de parasitas menos suscetíveis ao fármaco em laboratório. Para o controle dos moluscos hospedeiros, há um único moluscicida (niclosamida) efetivo contra caramujos adultos e ovos, porém bastante tóxico para outras espécies. Produtos naturais tem sido fonte alternativa de compostos ativos, dada a falta de interesse da indústria farmacêutica no desenvolvimento de fármacos para as doenças negligenciadas. Em nossos estudos, identificaram-se algumas espécies de algas marinhas brasileiras do gênero Laurencia e Dictyota com atividade esquistossomicida e moluscicida. Da alga L. aldingensis, selecionaram-se, inicialmente, 4 dihidroceramidas para estudos de identificação de novos protótipos; frações ativas foram identificadas a partir de extratos de espécies de Dictyota. Os compostos indicados nos estudos de relação estrutura-propriedade e atividade biológica serão previamente investigados com métodos de modelagem molecular e química computacional para direcionar os esforços experimentais para as entidades químicas mais promissoras. Os compostos mais promissores serão sintetizados por meio de rotas que priorizem os princípios da Química Verde. (AU)

Resumo

A natureza nos oferece um impressionante número de diferentes tipos de peptídeos biologicamente ativos. Nos organismos multicelulares existem um grande número de diferentes tipos de peptídeos, com funções de sinalização celular, regulação fisiológica, defesa imune, regulação do crescimento, homeostasia, reprodução, neurotoxicidade, produção de dor/analgesia, inflamação, entre outras funções. Neste sentido, os venenos animais oferecem muitos exemplos entre as toxinas de serpentes, escorpiões, aranhas, insetos e organismos marinhos. No caso das toxinas de natureza peptídica, a toxicidade destes componentes inspirou o desenvolvimento de fármacos para o tratamento da dor crônica. As plantas têm oferecido importantes modelos estruturais para o desenvolvimento de novas fármacos anticâncer, e os microrganismos têm fornecido inspiração para o desenvolvimento de várias linhas de antibióticos. Dessa maneira, o objetivo do presente trabalho é desenvolver um trabalho de biodescoberta objetivando identificar em alguns espécimes da fauna de artrópodes peçonhentos, da flora e da microbiota brasileira, componentes proteopeptídicos de estrutura química e potente atividade funcional como modelo de fármacos (leads) para o desenvolvimento racional de novas medicamentos de uso terapêutico. Para isso, na detecção e isolamento serão utilizadas abordagens com diferentes tipos de cromatografias líquida de alto desempenho, e sistema LC-MS e MS/MS (ou MSn), com enfoques proteômicos e/ou peptídômicos. Os componentes identificados, terão suas estruturas químicas determinadas pelo uso de uma série de técnicas espectroscópicas tais como: espectrometria de massas de alta resolução (para o sequenciamento peptídico), análises de dicroísmo circular (CD) (no estudo das estruturas secundárias), análises de RMN (técnicas de espectroscopia bidimensional de correlação total) para determinação da estrutura terciária (para alguns peptídeos) e/ou secundária (para outros peptídeos), modelagem molecular, e simulações de dinâmica molecular. Os peptídeos cuja estrutura forem determinadas serão sintetizados em fase sólida (combinando-se uma série de diferentes estratégias experimentais) com o uso de sistema de síntese automática/robotizada. O Laboratório de Biologia Estrutural e Zooquímica do CEIS/IBRC-UNESP está equipado e tem expertise para desenvolver múltiplos processos de síntese em fase sólida para peptídeos lineares, cíclicos, com pontes dissulfeto intra/extramoleculares, e de peptídeos apresentando modificações químicas das cadeias laterais para diferentes resíduos de aminoácidos. Os peptídeos sintéticos (reproduzindo os peptídeos naturais) serão então purificados e submetidos a uma série de ensaios de atividades biológicas (desgranulação de mastócitos, libração de atividade de LDH, quimiotaxia, antibiose, antibiofilme, inibição das atividades das enzimas COX-1 e COX-2, e atividade antimitogênica, antimicrobiana, toxicidade em sistema de ensaio com insetos e peixes). Todos esses bioensaios serão realizados sem o uso de modelos animais alternativos e/ou in vitro (com o uso de culturas celulares, e de proteínas recombinantes). (AU)

Projeto Animálculo: investigando a biodiversidade microscópica

Processo:16/05243-7
Linha de fomento:Auxílio à Pesquisa - Programa BIOTA - Regular
Vigência: 01 de junho de 2017 - 31 de maio de 2019
Área do conhecimento:Ciências Biológicas - Biologia Geral
Pesquisador responsável:Eduardo Galembeck
Beneficiário:
Instituição-sede: Instituto de Biologia (IB). Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Campinas, SP, Brasil
Pesq. associados:

Rafael César Bolleli Faria ; Verônica Gomes dos Santos

Assunto(s):Ensino de biologiaEnsino de ciênciasMicroscopiaLaboratóriosMicroscópio eletrônico
Resumo

Desde o século XVII microscópios são utilizados para observação da vida microscópica. O uso de microscópios tem um papel importante tanto no estudo como no ensino da Biologia, porém muitas escolas não têm estrutura para ministrar aulas práticas com uso destes equipamentos. Algumas alternativas têm surgido, como o desenvolvimento de microscópios virtuais. O estágio de desenvolvimento atual das tecnologias de informação e comunicação permite-nos avançar um pouco mais no sentido de buscar alternativas para a microscopia seja inserida não somente para mostrar imagens aos alunos que não podem ser vistas a olho nu, como também desenvolver interesse e habilidades de investigação científica. Neste sentido esse projeto propõe-se customizar e utilizar um protótipo de laboratório de microscopia remoto para realização de experimentos de investigação da vida microscópica de forma colaborativa, possuindo microscópios que poderão ser manipulados remotamente para realização de observações e análises por alunos em escolas em qualquer localidade que tenha um computador com acesso à Internet. (AU)

Resumo

O Programa BIOTA/FAPESP é um esforço que vem mapeando a diversidade biológica de ecossistemas terrestres e aquáticos no Estado de São Paulo com extremo sucesso. Nas áreas marinhas, esse esforço tem historicamente se concentrado em ecossistemas costeiros, deixando a biota de hábitats oceânicos profundos - um dos maiores repositórios de espécies global - amplamente desconhecidas. Evidências mostram que ilhas orgânicas contribuem de maneira significante para a biodiversidade bentônica profunda, sustentando modos de vida altamente especializados. Porém, uma grande lacuna existe sobre padrões de larga escala na biodiversidade, biogeografia e conectividade entre populações bentônicas que exploram estas ilhas, bem como nas relações entre diversidade e funcionamento destes ecossistemas. A presente proposta visa estudar a biota associada à ilhas orgânicas no mar profundo (ossos de baleia e parcelas de madeira) na margem continental sudeste brasileira, em locais sob rotas migratórias sazonais de baleias e com proximidade histórica a extensas florestas continentais brasileiras. Para responder a estas perguntas, utilizaremos uma estratégia experimental avançada com a implantação de ossos de baleia e parcelas de madeira através de veículos autônomos (landers) de baixo custo em profundidades de 1500 e 3000 m ao longo da margem continental brasileira por um período de 15 meses, permitindo a colonização dos substratos por micro- e macro-organismos especialistas. Análises ecológicas, moleculares e genéticas da macro- e microfauna associada aos ossos e madeira permitirão avaliar padrões batimétricos e regionais, a conectividade entre populações de organismos especialistas no Atlântico Sudoeste e ainda sua função trófica e ecossistêmica na degradação de substratos orgânicos em regiões profundas do Atlântico SE. A comparação da biodiversidade e funcionamento destas ilhas entre bacias oceânicas (Atlântico SE e Pacífico NE) será possível através de colaboração internacional em projeto que será submetido em conjunto à National Science Foundation dos EUA pelo Dr Craig R. Smith da Universidade do Havaí. Este é um projeto científico altamente inovador no Brasil, e que conta com parcerias científicas nacionais e internacionais de alto nível, e que apresenta um metodologia de estudo pioneira e de baixo custo em ecossistemas profundos, que são ambientes de difícil acesso com os recursos até então disponíveis pelas instituições paulistas e brasileiras, mas que será facilitada com investimentos realizados pela FAPESP e do IOUSP, com a compra recente de uma novo navio e um barco oceanográfico. (AU)

Resumo

Ferramentas modernas têm permitido uma revolução na derivação de produtos terapêuticos a partir do estudo de simbiontes metabólicos. Alguns dos simbiontes metabólicos mais complexas e promissores pertencem aos insetos da ordem Hemiptera que incluem pestes de plantas (por exemplo, pragas-pulgões, etc.) e alimentadores de sangue humanos (por exemplo o barbeiro - o vetor da doença de Chagas). A simbiose de hemípteros mais complexa ocorre na família inseto Membracidae, em espécies encontradas no Brasil, com até 6 bactérias e fungos intracelulares interagindo que fornecem funções metabólicas essenciais. Até o momento, ninguém estudou essa simbiose no Brasil desde 1943. Propomos coletar membracídeos brasileiros e analisar os papéis de seus micro-organismos usando tecnologias modernas (sequenciamento e anotação de genoma e transcriptoma) para apoiar a descoberta de potenciais novos agentes terapêuticos, adicionando ao "pipeline" da investigação como parte do projeto existente financiado pela FAPESP da Dr. Pupo envolvendo cultura e triagem para atividade terapêutica. O financiamento apoiará viagem e alojamento durante (1) coleta de amostras de membracídeos inicial no Brasil, e (2) viagens posteriores de apoio à formação científica especializada recíproco e compartilhamento de conhecimentos através de seminários e workshops. Isto irá apoiar o início da colaboração de pesquisa entre os laboratórios do Dr. Pupo e Dr. Brown e complementar o processo de descoberta existente no laboratório do Dr. Pupo apoiada pela atual colaboração BIOTA FAPESP. (AU)

Resumo

O presente projeto visa gerar um banco de dados sobre a diversidade de macroalgas de regiões tropicais e dos ambientes antárticos além de abordar a bioprospecção de extratos algáceos, observando um estudo multidisciplinar de ecologia sustentável, conservação e aplicações biotecnológicas de populações de macroalgas. Serão ensaiadas as atividades antioxidantes, anticâncer, leishmanicida, esquistomicida e inibidores de importantes enzimas relacionadas à saúde, tais como acetilcolinesterase, topoisomerases, superoxido dismutase e catalase. Compostos com alto valor agregado, como ácidos graxos poliinsaturados das famílias ômega 3 e 6, aminoácidos, carotenoides, esteroides, polissacarídeos e compostos com alta capacidade de absorver radiação UV (mycosporine-like amino acids, MAA) terão seus níveis estimados. Tais compostos são amplamente absorvidos pela indústria alimentícia, farmacêutica, bioenergia, agricultura, piscicultura, naval e cosmética. Ainda, por terem uma alta capacidade de absorver metais e metabolizar poluentes orgânicos, algas selecionadas com este potencial serão cultivadas em ambientes impactados, tais como em tanques de cultivo de camarão e de peixes. Haverá acompanhamento da absorção de metais por técnicas especificas e da indução de respostas celulares ao impacto da presença dos mesmos. Ainda, é objetivo deste projeto gerar o genoma de uma das macroalgas com potencial tecnológico, o qual trará informações valiosas sobre as vias de síntese de metabólitos economicamente importantes. Além da capacitação de pessoal em diferentes áreas do conhecimento, geração de dados científicos importantes em ficologia aplicada, este projeto, que conta com o empenho de diversas Instituições Públicas vislumbra a geração de registros e que sejam depositadas patentes relacionadas ao uso e potencial econômico. (AU)

Resumo

Estudos de zonas de hibridação natural são essenciais para o entendimento do processo de especiação. O acúmulo gradual de incompatibilidades reprodutivas tende a intensificar as diferenças entre linhagens próximas, e múltiplas barreiras podem atuar em conjunto na manutenção da integridade de espécies ainda em formação. Existem casos em que a coesão de espécies é mantida mesmo na presença de fluxo gênico, e entender como a permeabilidade das barreiras reprodutivas afeta a integridade de espécies, em zonas de hibridação, é uma questão ainda pouco explorada em regiões tropicais. O objetivo deste projeto é investigar como a seleção por habitats distintos pode atuar como uma barreira de isolamento reprodutivo, contribuindo para a manutenção da integridade de Epidendrum fulgens e E. puniceoluteum, duas espécies que formam extensas zonas de hibridação em vegetação de restinga. Serão testadas as hipóteses de que as barreiras de isolamento estão associadas à mecanismos determinísticos associados à seleção por habitats distintos, e que a troca de genes de alto valor adaptativo ocorre na população simpátrica onde as espécies hibridizam. Amostras de populações simpátricas e alopátricas serão comparadas para avaliar o papel da hibridação na transferência de genes entre E. fulgens e E. puniceoluteum. Amostras serão coletadas na zona de hibridação localizada na Ilha do Cardoso - SP, e nas populações alopátricas de Bertioga - SP (E. fulgens) e Paranaguá - PR (E. puniceoluteum). Técnicas de sequenciamento em larga escala serão utilizadas para analisar a intensidade das misturas genéticas entre as espécies parentais, avaliar os níveis de introgressão dos genomas e medir a expressão gênica diferencial entre as espécies e híbridos, através da análise de transcriptomas, a qual pode indicar a presença de seleção divergente ligada a habitats distintos. Os níveis de ploidia dos indivíduos envolvidos em todas as análises serão medidos através de citometria de fluxo. Estas informações serão fundamentais para um melhor entendimento sobre a evolução do isolamento reprodutivo em zonas híbridas de plantas na região Neotropical, bem como dos processos evolutivos que moldaram a elevada biodiversidade observada na região. (AU)

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