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Resumo

Solos amazônicos vem sendo convertidos através da história em pastagens e áreas agrícolas. As mudanças na cobertura do solo promovem modificações nos atributos químicos e físicos do solo que influenciam a estrutura da microbiota e seus papéis biológicos. Estudos da biologia dos gases de efeito estufa de solos tropicais não são conclusivos e a magnitude das mudanças na Amazônia podem consideravelmente impactar os ciclos biogeoquímicos. O projeto de doutorado sob auxílio 2015/12282-6 objetiva identificar a microbiota atuante no ciclo do metano para entender sua dinâmica ao longo das mudanças dos parâmetros do solo com abordagem multidimensional de microcosmos de atmosfera de metano para enriquecimento do solo em populações de metanotróficas a fim de aumentar o poder de sua visualização. O projeto é composto por dois estudos: ESTUDO I - Acessar a microbiota que metaboliza o metano em solos tropicais em transição de floresta através de análises avançadas em bioinformática e estatística de metadados gerados por metagenômica (metaG) e metatranscritômica (metaT) de incubações de 8 dias com 12CH4. Os ácidos nucléicos já foram enviados para sequenciamento shotgun e no momento estamos aguardando a geração dos metadados. ESTUDO II - Acessar a microbiota que consome derivados de 13C na cadeia trófica, proveniente do 13CH4, em que análises avançadas em bioinformática e estatística são necessárias, como também metadados gerados a partir de metagenômica (metaG) de incubações de 15 e 30 dias com 12CH4 e 13CH4 seguido das técnicas Stable Isotope Probing (SIP; Sonda de Isótopo Estável) e GC Fractionation (GCf; Fracionamento do conteúdo GC), as quais separam o DNA marcado e rico em GC, respectivamente, do restante da comunidade. No momento, o DNA está pronto para seguir com as técnicas subsequentes. PROPOSTA DO ESTÁGIO EM PESQUISA NO EXTERIOR - Desenvolvimento de técnicas de centrifugação por densidade isotópica que engloba SIP e GCf para metaG em 8 meses, técnicas sob escopo do Prof. Dr. Jorge L. M. Rodrigues, da University of California Davis (CA, USA). A impossibilidade de desenvolver análises estatísticas para correlação de metadados, a introdução formal a esta faculdade será possível em 2 meses juntamente ao Prof. Dr. Brendan J. M. Bohannan, da University of Oregon (OR, USA), o qual possui habilidade em modelagem matemática para estudos de direcionadores da biodiversidade de microrganismos. Além disso, ambas instituições proverão suporte ao desenvolvimento de pipelines padrão de bioinformática e estatística de metadados do trabalho iniciado no Brasil e dos metadados a serem gerados nos EUA. (AU)

Resumo

Muitos estudos utilizam a tecnologia LiDAR para estimar variáveis da estrutura do dossel florestal, como a altura da floresta, perfis verticais da área foliar e os estoques de biomassa, no uso em monitoramento e modelagem. É fundamental desenvolver abordagens universais para estimar estas estruturas florestais permitindo a comparação entre dispositivos LiDAR, conduzidas sob diferentes condições e diferentes tipos de vegetação. No entanto, o desenvolvimento de um modelo universal é difícil devido aos fundamentos dos dados LiDAR, que consistem numa "nuvem de pontos" precisos de reflexão de pulso laser no espaço, com a densidade de pulsos variando de poucos a centenas por metro-quadrado horizontal. O desafio fundamental reside da correção de vieses e limitações da estimativa de variáveis estruturais em relação à variação da densidade de pulso (e potencialmente de características adicionais de levantamento). Muitas abordagens atuais não abordam totalmente esse desafio, ao invés disso, dependem de métricas específicas que não são intuitivas e difíceis de interpretar biologicamente, como proxies para parâmetros estruturais biológicos. Proponho investigar como este elemento-chave de variação no levantamento LiDAR afeta a estimativa de variáveis da estrutura do dossel da floresta, como o índice de área foliar e a densidade da área perfil vertical. Meu projeto melhorará a compreensão de como modelar estatisticamente os links entre a estrutura biológica da floresta e as nuvens de ponto LiDAR, e melhorar a comparabilidade de abordagens fundamentais de monitoramento de florestas com o LiDAR, relacionados à densidade foliar e estrutura do dossel. (AU)

Resumo

O uso de plantas da flora brasileira como fonte de princípios ativos tem se mostrado cada vez mais eficaz na busca de medicamentos. Entretanto, pouco tem sido realizado para transformar este potencial em desenvolvimento de novos produtos e patentes. A presente proposta de pós-doutoramento, dará continuidade aos estudos do projeto temático "Fitoterápicos padronizados para o tratamento de doenças crônicas" da FAPESP, com a espécie Mimosa caesalpiniifolia no sentido de desenvolver um(s) fitoterápico(s). Ensaios realizados anteriormente demonstraram resultados promissores para o desenvolvimento de fitomedicamentos, com atividade antiiflamatória e antifúngica. Além das atividades de apoio e pesquisas realizadas internamente, uma parceria com a Universidade de Cádiz (UCA) da Espanha permitirá irá avaliar o potencial Alelopático dos extratos/compostos puros de Mimosa caesalpiniifolia no estudo da atividade Fitotóxica o grupo de pesquisa possui diferentes técnicas e domínio nos "Estudos em plantas alelopáticas e microorganismos superiores" que no Brasil esses estudos são escassos . A alelopatia é como uma ciência que estuda as interações entre plantas e organismos em seu ambiente mediado por agentes químicos é uma fonte valiosa como potencial medicinal. O grupo irá enriquecendo e complementando os estudos inicialmente propostos pelo projeto temático e pelo presente projeto de pós-doutorado. (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)

Resumo

Lactonas são compostos orgânicos bastante difundidos em meio natural e um importante alvo sintético, pois estão presentes em fármacos e demonstram algumas atividades biológicas de interesse, como por exemplo, anti-inflamatória, anticancerígena e antimalárica. O estudo da protonação e desprotonação de pequenas lactonas substituídas são de interesse para se compreender a reatividade desses compostos quando dissociados em fase gasosa. O sítio no qual a protonação poderá ocorrer deverá ser estimado a partir das análises de cargas atômicas, funções de Fukui (f-), análise dos orbitais de fronteira, afinidade protônica (AP) e basicidade em fase gasosa (BG) contribuindo para uma melhor compreensão do fenômeno ácido-base. De posse dos resultados computacionais e da caracterização do sítio de reatividade molecular, os possíveis mecanismos de fragmentação serão propostos, sendo sugeridas as possíveis vias de fragmentação com base nas energias relativas para a formação dos possíveis íons produtos observados nos espectros de massas.As vias de fragmentação serão sugeridas iniciando a proposta pelos principais sítios de protonação e comparando os íons formados com os resultados experimentais obtidos pela análise de espectrometria de massas sequencial com ionização por eletrospray (IES-EM/EM). O presente projeto de iniciação cientifica contribuirá para uma melhor compreensão da reatividade e das propriedades termoquímicas de algumas butirolactonas substituídas, cujo interesse em espectrometria de massas será correlacionar o efeito do substituinte na protonação e na dissociação em fase gasosa após ativação colisional. (AU)

Resumo

O desconhecimento acerca da diversidade e distribuição das espécies é um dos principais desafios para a conservação. Aliado a esse fato, os processos resultantes das modificações da paisagem e das mudanças climáticas estão entre as principais causas da perda de biodiversidade mundial, agravando ainda mais o cenário de desconhecimento. Os anfíbios estão entre os grupos de vertebrados mais sensíveis a essas mudanças, principalmente devido às suas características morfológicas e ecológicas particulares. O Bioma da Mata Atlântica detém ainda um elevado índice de diversidade de anfíbios e é considerado um dos hotspots mundiais de biodiversidade mais ameaçados. Sendo assim, nesse projeto buscaremos: (1) apresentar uma avaliação dos levantamentos das comunidades de anfíbios para a Mata Atlântica, sua composição e distribuição; (2) investigar como a perda e fragmentação de habitat, na escala regional, podem afetar a persistência atual de anfíbios de diferentes guildas reprodutivas; e (3) averiguar como as mudanças climáticas podem afetar a persistência futura de anfíbios do gênero Brachycephalus, considerado altamente sensível a essas alterações climáticas. Para a realização desse projeto serão utilizadas análises descritivas e espaciais dos levantamentos das comunidades de anfíbios e Modelos de Nicho Ecológico para encontrar áreas adequadas às espécies. Esperamos encontrar um panorama geral da diversidade das comunidades de anfíbios e as lacunas de amostragens ao longo da Mata Atlântica. Além disso, esperamos que espécies com modos reprodutivos aquáticos sejam mais afetadas pelos efeitos da fragmentação que espécies com desenvolvimento direto, que serão mais afetadas pela perda de habitat. Por fim, esperamos que as áreas atualmente adequadas para a ocorrência das espécies do gênero Brachycephalus irão sofrer uma drástica diminuição no futuro e irão estar localizadas em altitudes mais elevadas. (AU)

Resumo

Variações na morfologia, fisiologia e história de vida de invertebrados marinhos frequentemente são resultados da plasticidade fenotípica, que pode contribuir para a adaptação a diferentes condições ambientais e representar a base para a diversificação de espécies. Embora a variabilidade morfológica em hidrozoários coloniais está frequentemente relacionada a variações nas condições ambientais e seja comumente considerada adaptativa, poucos estudos foram conduzidos para investigar essas hipóteses. Da mesma forma, padrões recorrentes de alta diversidade genética em espécies nominais têm revelado erros de interpretação dos níveis de variação morfológica e amplitude da plasticidade fenotípica no grupo. Este projeto tem o objetivo de avaliar a relação entre variabilidade morfológica e diferenciação genética, utilizando os hidroides da subordem Proboscoida como modelo. Os padrões de variabilidade morfológica entre indivíduos e populações serão estudados testando-se a ocorrência de dissimilaridade morfológica e estrutura genética entre habitats com condições ambientais heterogêneas. Além disso, a história evolutiva dos caracteres morfológicos e sua variabilidade será investigada usando-se métodos filogenéticos comparativos, em busca de possíveis associações entre variação ancestral e diversidade críptica em linhagens derivadas. Com essa abordagem espera-se entender a extensão da plasticidade morfológica e variação genética em populações naturais, assim como o papel da variabilidade na evolução e diversificação do grupo. (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

Solos amazônicos vem sendo convertidos através da história em pastagens e áreas agrícolas. As mudanças na cobertura do solo promovem modificações nos atributos químicos e físicos do solo que influenciam a estrutura da microbiota e seus papéis biológicos. Estudos da biologia dos gases de efeito estufa de solos tropicais não são conclusivos e a magnitude das mudanças na Amazônia podem consideravelmente impactar os ciclos biogeoquímicos. O projeto de doutorado sob auxílio 2015/12282-6 objetiva identificar a microbiota atuante no ciclo do metano para entender sua dinâmica ao longo das mudanças dos parâmetros do solo com abordagem multidimensional de microcosmos de atmosfera de metano para enriquecimento do solo em populações de metanotróficas a fim de aumentar o poder de sua visualização. O projeto é composto por dois estudos: ESTUDO I - Acessar a microbiota que metaboliza o metano em solos tropicais em transição de floresta através de análises avançadas em bioinformática e estatística de metadados gerados por metagenômica (metaG) e metatranscritômica (metaT) de incubações de 8 dias com 12CH4. Os ácidos nucléicos já foram enviados para sequenciamento shotgun e no momento estamos aguardando a geração dos metadados. ESTUDO II - Acessar a microbiota que consome derivados de 13C na cadeia trófica, proveniente do 13CH4, em que análises avançadas em bioinformática e estatística são necessárias, como também metadados gerados a partir de metagenômica (metaG) de incubações de 15 e 30 dias com 12CH4 e 13CH4 seguido das técnicas Stable Isotope Probing (SIP; Sonda de Isótopo Estável) e GC Fractionation (GCf; Fracionamento do conteúdo GC), as quais separam o DNA marcado e rico em GC, respectivamente, do restante da comunidade. No momento, o DNA está pronto para seguir com as técnicas subsequentes. PROPOSTA DO ESTÁGIO EM PESQUISA NO EXTERIOR - Desenvolvimento de técnicas de centrifugação por densidade isotópica que engloba SIP e GCf para metaG em 8 meses, técnicas sob escopo do Prof. Dr. Jorge L. M. Rodrigues, da University of California Davis (CA, USA). A impossibilidade de desenvolver análises estatísticas para correlação de metadados, a introdução formal a esta faculdade será possível em 2 meses juntamente ao Prof. Dr. Brendan J. M. Bohannan, da University of Oregon (OR, USA), o qual possui habilidade em modelagem matemática para estudos de direcionadores da biodiversidade de microrganismos. Além disso, ambas instituições proverão suporte ao desenvolvimento de pipelines padrão de bioinformática e estatística de metadados do trabalho iniciado no Brasil e dos metadados a serem gerados nos EUA. (AU)

Resumo

Em pesquisa anterior, desenvolvida no âmbito do projeto FAPESP 2015/13546-7, nós observamos que os solos de floresta e de pastagem têm diferentes potenciais de sequestro e emissão de metano, intensificados pela umidade do solo. Essas descobertas reforçam a necessidade de uma compreensão mais profunda dos parâmetros ambientais que modulam o ciclo microbiano do metano em solos tropicais. Entretanto, ainda pouco se sabe sobre o perfil taxonômico e funcional dos microrganismos que respondem aos principais fatores que determinam o fluxo de metano em solos: umidade e temperatura. Portanto, nessa proposta de estágio, proponho a utilização de uma abordagem multi-ômica (sequenciamento de amplicon, metagenômica e metatranscritômica) para caracterizar as comunidades microbianas que respondem às mudanças no uso da terra, umidade e temperatura em solos da Floresta Nacional do Tapajós e seus adjacentes, no Estado do Pará, na Amazônia Oriental. Esse objetivo será alcançado através da: (1) análise de bioinformática e estatística dos conjuntos de dados metagenômicos e metatranscritômicos previamente obtidos e (2) um experimento de microcosmos para determinar o efeito da seca, cheia e aumento da temperatura sobre a abundância e o perfil taxonômico e funcional das comunidades microbianas em solos submetidos à conversão floresta-pastagem. Essa proposta é uma colaboração entre o Laboratório de Biologia Celular e Molecular da Universidade de São Paulo (Brasil) e o Instituto de Ecologia e Evolução da Universidade de Oregon (Estados Unidos), sob a supervisão conjunta da Profa. Dra. Siu Mui Tsai e o Prof. Dr. Brendan J. M. Bohannan. (AU)

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