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Item Estudo de genes envolvidos na relação parasita-hospedeiro na esquistosomose(2017-05-29) Marco, Ricardo deEste projeto tem como objetivo estudar genes que codificam proteínas que se encontram na interface parasitahospedeiro ou são secretadas. Inicialmente, será realizado um estudo de sequenciamento em larga escala, buscando caracterizar transcritos enriquecidos nos tecidos da superfície do parasita. Para isso, se estabelecerá um protocolo para extração diferencial de RNA e sequenciamento em larga escala de RNA de frações de superfície do parasita adulto, macho e fêmea. Comparação destes dados com os obtidos para vermes inteiros permitirá a determinação de transcritos enriquecidos na superfície do parasita. Paralelamente, será realizado o sequenciamento direcionado dos transcritos gerados a partir de genes de microexons, uma nova classe de genes em Schistosoma mansoni ainda não caracterizada. Estes genes são compostos de exons extremamente curtos e codificam proteínas secretadas. A caracterização preliminar, realizada por nós, indica que esses genes geram uma grande variedade de transcritos por meio de splicing alternativo. Desse modo, serão realizados experimentos de RT-PCR com primers específicos e sequenciamento utilizando RNA de diversos estágios do parasita, com o objetivo de caracterizar a expressão diferencial de formas alternativas desses transcritos ao longo do ciclo de vida do parasita. Depois disso, se realizará a expressão das principais isoformas de algumas PCMs (proteínas codificadas por microexon genes) em sistema heterólogo para caracterização de propriedades biofísicas, ensaios para esclarecer a função destas proteínas, e ensaios de Western blot e imunolocalização para a confirmação da localização dessas proteínas no tegumento do parasita adulto. A implementação deste projeto permitirá o estabelecimento de uma linha de estudo de transcriptomas no Departamento de Física e Informática do IFSC-USP. Essa linha de pesquisa permitirá a descrição de transcritos de interesse no estudo da esquistossomose, cujos produtos proteicos poderão ser futuramente estudados através de colaborações com outros membros do departamento, que possui uma tradição na expressão heteróloga e estudos estruturais de proteínas.Item Replicadores: aplicações em evolução pré-biótica e linguagem(2017-05-16) Fontanari, Jose FernandoUma das idéias científicas mais originais e controversas é a sugestão de que muito da complexidade associada à vida e ao comportamento humano é conseqüência da ação não planejada de replicadores. Entende-se por replicador a entidade (genes no caso biológico e idéias ou memes no caso cultural) capaz de se auto-replicar, dadas as condições necessárias para isso. Uma característica importante, embora extremamente restritiva, é que as cópias produzidas, perfeitas ou não, sejam também replicadores. Essa condição é necessária para que a força organizadora da seleção natural possa atuar. Nossa proposta é estudar a emergência e a evolução de replicadores em dois casos de grande importância para muitos ramos da ciência: evolução pré-biótica (origem da vida) e evolução da linguagem. Devido ao conceito unificador de replicador, a formalização matemática bem como a metodologia de estudo são idênticas nessas duas situações, apesar de à primeira vista corresponderem a fenômenos completamente distintos. Métodos analíticos da mecânica estatística de sistemas desordenados (a técnica das réplicas e a contagem de estados meta-estáveis, por exemplo), teoria de processos de ramificação e teoria de sistemas dinâmicos são ferramentas que podem ser empregadas na caracterização dos estados estacionários da dinâmica de replicadores. No contexto da evolução da linguagem, nosso objetivo principal é entender como as limitações sensoriais e de processamento dos agentes determinam e limitam a estrutura da linguagem desenvolvida. Já no contexto da evolução pré-biótica, pretendemos nos concentrar principalmente na questão da emergência de metabolismos através da simulação de uma cinética química artificial, sendo esta uma forma de abordar, através de primeiros-princípios, a origem dos replicadores, visto por muitos como o evento mais fundamental da história da vida. Além desses objetivos admitidamente ambiciosos que servem para nortear o rumo da pesquisa, diversas outras questões serão abordadas como o acúmulo de mutação em populações microbianas, a coexistência de espécies moleculares distintas, e a formulação de um modelo estocástico para a evolução da linguagem.