Bovine landscape genetics in Brazil

ABSTRACT The aim of this study was to explore spatial genetic structure patterns in cattle breeds adapted to local conditions in Brazil. We georeferenced 876 animals of ten breeds raised in Brazil kept in the Genebank of Brazilian Agricultural Research Corporation (Embrapa) by sample locations using the QGIS 2.4.0 software. The Mantel tests, spatial autocorrelation, and Monmonier tests were performed. The distances for spatial correlation tests ranged from 5 to 15 classes. The results indicated genetic discontinuities in cattle breeds from the Midwest, South, and Southeast of the country. Correlation between genetic and geographic distance was low, but significant. The Monmonier Maximum Distance Algorithm indicated an initial subdivision of Curraleiro and then Pantaneiro from the other breeds. In another subdivision, Criollo, Mocho Nacional, and Caracu were grouped. Genetic discontinuity was observed beyond 431 km, the minimum sampling distance between populations for conservation purposes.

Bovine landscape genetics in Brazil

The aim of this study was to explore spatial genetic structure patterns in cattle breeds adapted to local conditions in Brazil. We georeferenced 876 animals of ten breeds raised in Brazil kept in the Genebank of Brazilian Agricultural Research Corporation (Embrapa) by sample locations using the QGIS 2.4.0 software. The Mantel tests, spatial autocorrelation, and Monmonier tests were performed. The distances for spatial correlation tests ranged from 5 to 15 classes. The results indicated genetic discontinuities in cattle breeds from the Midwest, South, and Southeast of the country. Correlation between genetic and geographic distance was low, but significant. The Monmonier Maximum Distance Algorithm indicated an initial subdivision of Curraleiro and then Pantaneiro from the other breeds. In another subdivision, Criollo, Mocho Nacional, and Caracu were grouped. Genetic discontinuity was observed beyond 431 km, the minimum sampling distance between populations for conservation purposes.(AU)

Phenotypic and molecular characterization of fluoroquinolone resistant Pseudomonas aeruginosa isolates in Palestine / Caracterização fenotípica e molecular de isolados de Pseudomonas aeruginosa resistentes a fluoroquinolonas na Palestina

Fluoroquinolones are important antimicrobial agents for the treatment of Pseudomonas infections. A total of 11 isolates of P. aeruginosa were collected from different clinical samples from different medical centers in the North West Bank-Palestine during 2017. In this study, resistance to fluoroquinolones and secretions of ß-lactamases were detected by phenotypic methods, while presence of ß-lactamase gene sequences and other virulence factors were detected by PCR technique. PCR product for gyrA, parC and parE genes were sequenced for further analyses. The phylogenetic analyses, population diversity indices and haplotypes determination were conducted using computer programs MEGA version 6, DnaSP 5.1001 and median-joining algorithm in the program Network 5, respectively. Results of this study showed that the MIC for ciprofloxacin and norfloxacin had a range of 32-256 µg/ml. In addition, all isolates carried either exoT or exoT and exoY genes, different ß-lactamase genes and 82% of these isolates harbored class 1 integrons. Analyses of the gyrA, parC and parE sequences were found to be polymorphic, had high haplotype diversity (0.945-0.982), low nucleotide diversity (0.01225-0.02001) and number of haplotypes were 9 for each gyrA and parE genes and 10 haplotypes for parC gene. The founder haplotypes being Hap-1 (18%), Hap-2 (27.3%) and Hap-6 (9.1%) for gyrA, parC and parE genes, respectively. Two of ParE haplotypes were detected as indel haplotypes. The Median-joining- (MJ) networks constructed from haplotypes of these genes showed a star-like expansion. The neutrality tests (Tajima's D test and Fu's Fs test) for these genes showed negative values. Palestinian fluoroquinolone resistant P. aeruginosa strains showed high MIC level for fluoroquinolones, ß-lactamase producers, carried type III secretion exotoxin-encoding genes, most of them had integrase I gene and had high level of mutations in QRDR regions in gyrA, parC and parE genes. All these factors may play an important role in the invasiveness of these strains and make them difficult to treat. Isolation of these strains from different medical centers, indicate the need for a strict application of infection control measures in Medical centers in the North West Bank-Palestine that aim to reduce expense and damage caused by P. aeruginosa infections. Molecular analyses showed that Palestinian fluoroquinolone resistant P. aeruginosa haplotypes are not genetically differentiated; however, more mutations may exist in these strains.

Fluoroquinolonas são agentes antimicrobianos importantes para o tratamento de infecções por Pseudomonas. Um total de 11 bacilos isolados de P. aeruginosa foram coletados de diferentes amostras clínicas provenientes de diferentes centros médicos na Cisjordânia-Palestina durante o ano de 2017. Neste estudo, resistência a fluoroquinolonas e secreções de ß-lactamases foram detectadas por métodos fenotípicos, enquanto a presença de sequências do gene ß-lactamase e outros fatores de virulência foram detectados pela técnica de PCR (Proteína C-reativa). O produto de PCR para os genes gyrA, parC e parE foram sequenciados para análises posteriores. As análises filogenéticas, os índices de diversidade populacional e a determinação de haplótipos foram realizados utilizando os softwares MEGA versão 6, DnaSP 5.1001 e o algoritmo de junção de mediana do programa Network 5, respectivamente. Os resultados deste estudo mostraram que a MIC para ciprofloxacina e norfloxacina tinha um intervalo de 32-256 µg/ml. Além disso, todos os bacilos isolados carregavam genes exoT ou exoT e exoY, genes de ß-lactamase diferentes e 82% desses isolados continham integrons de classe 1. As análises das sequências gyrA, parC e parE foram consideradas polimórficas, com alta diversidade de haplótipos (0,945-0,982), baixa diversidade de nucleotídeos (0,01225-0,02001) e o número de haplótipos foi de 9 para cada gene de gyrA e parE e 10 haplótipos para o gene parC. Os haplótipos fundadores são Hap-1 (18%), Hap-2 (27,3%) e Hap-6 (9,1%) para os genes gyrA, parC e parE, respectivamente. Dois dos haplótipos parE foram detectados como haplótipos InDel. As redes Median-joining (MJ) construídas a partir de haplótipos desses genes mostraram uma expansão semelhante à de uma estrela. Os testes de neutralidade (teste D de Tajima e teste Fs de Fu) para esses genes apresentaram valores negativos. As cepas palestinas de P. aeruginosa resistentes a fluoroquinolonas mostraram alto nível de MIC para fluoroquinolonas, produtores de ß-lactamase, genes codificadores de exotoxina de secreção tipo III, a maioria deles tinha o gene integrase I e tinha alto nível de mutações nas regiões QRDR nos genes gyrA, parC e parE. Todos esses fatores podem desempenhar um papel importante na invasão dessas cepas e torná-las difíceis de tratar. O isolamento dessas cepas em diferentes centros médicos, indica a necessidade de uma aplicação estrita de medidas de controle de infecção em centros médicos da Cisjordânia-Palestina que visam reduzir despesas e danos causados por infecções por P. aeruginosa. As análises moleculares mostraram que os haplótipos de P. aeruginosa resistentes à fluoroquinolona palestina não são geneticamente diferenciados; no entanto, mais mutações podem existir nessas cepas.

Phenotypic and molecular characterization of fluoroquinolone resistant Pseudomonas aeruginosa isolates in Palestine

Abstract Fluoroquinolones are important antimicrobial agents for the treatment of Pseudomonas infections. A total of 11 isolates of P. aeruginosa were collected from different clinical samples from different medical centers in the North West Bank-Palestine during 2017. In this study, resistance to fluoroquinolones and secretions of -lactamases were detected by phenotypic methods, while presence of -lactamase gene sequences and other virulence factors were detected by PCR technique. PCR product for gyrA, parC and parE genes were sequenced for further analyses. The phylogenetic analyses, population diversity indices and haplotypes determination were conducted using computer programs MEGA version 6, DnaSP 5.1001 and median-joining algorithm in the program Network 5, respectively. Results of this study showed that the MIC for ciprofloxacin and norfloxacin had a range of 32-256 µg/ml. In addition, all isolates carried either exoT or exoT and exoY genes, different -lactamase genes and 82% of these isolates harbored class 1 integrons. Analyses of the gyrA, parC and parE sequences were found to be polymorphic, had high haplotype diversity (0.945-0.982), low nucleotide diversity (0.01225-0.02001) and number of haplotypes were 9 for each gyrA and parE genes and 10 haplotypes for parC gene. The founder haplotypes being Hap-1 (18%), Hap-2 (27.3%) and Hap-6 (9.1%) for gyrA, parC and parE genes, respectively. Two of ParE haplotypes were detected as indel haplotypes. The Median-joining- (MJ) networks constructed from haplotypes of these genes showed a star-like expansion. The neutrality tests (Tajimas D test and Fus Fs test) for these genes showed negative values. Palestinian fluoroquinolone resistant P. aeruginosa strains showed high MIC level for fluoroquinolones, -lactamase producers, carried type III secretion exotoxin-encoding genes, most of them had integrase I gene and had high level of mutations in QRDR regions in gyrA, parC and parE genes. All these factors may play an important role in the invasiveness of these strains and make them difficult to treat. Isolation of these strains from different medical centers, indicate the need for a strict application of infection control measures in Medical centers in the North West Bank-Palestine that aim to reduce expense and damage caused by P. aeruginosa infections. Molecular analyses showed that Palestinian fluoroquinolone resistant P. aeruginosa haplotypes are not genetically differentiated; however, more mutations may exist in these strains.

Resumo Fluoroquinolonas são agentes antimicrobianos importantes para o tratamento de infecções por Pseudomonas. Um total de 11 bacilos isolados de P. aeruginosa foram coletados de diferentes amostras clínicas provenientes de diferentes centros médicos na Cisjordânia-Palestina durante o ano de 2017. Neste estudo, resistência a fluoroquinolonas e secreções de -lactamases foram detectadas por métodos fenotípicos, enquanto a presença de sequências do gene -lactamase e outros fatores de virulência foram detectados pela técnica de PCR (Proteína C-reativa). O produto de PCR para os genes gyrA, parC e parE foram sequenciados para análises posteriores. As análises filogenéticas, os índices de diversidade populacional e a determinação de haplótipos foram realizados utilizando os softwares MEGA versão 6, DnaSP 5.1001 e o algoritmo de junção de mediana do programa Network 5, respectivamente. Os resultados deste estudo mostraram que a MIC para ciprofloxacina e norfloxacina tinha um intervalo de 32-256 µg/ml. Além disso, todos os bacilos isolados carregavam genes exoT ou exoT e exoY, genes de -lactamase diferentes e 82% desses isolados continham integrons de classe 1. As análises das sequências gyrA, parC e parE foram consideradas polimórficas, com alta diversidade de haplótipos (0,945-0,982), baixa diversidade de nucleotídeos (0,01225-0,02001) e o número de haplótipos foi de 9 para cada gene de gyrA e parE e 10 haplótipos para o gene parC. Os haplótipos fundadores são Hap-1 (18%), Hap-2 (27,3%) e Hap-6 (9,1%) para os genes gyrA, parC e parE, respectivamente. Dois dos haplótipos parE foram detectados como haplótipos InDel. As redes Median-joining (MJ) construídas a partir de haplótipos desses genes mostraram uma expansão semelhante à de uma estrela. Os testes de neutralidade (teste D de Tajima e teste Fs de Fu) para esses genes apresentaram valores negativos. As cepas palestinas de P. aeruginosa resistentes a fluoroquinolonas mostraram alto nível de MIC para fluoroquinolonas, produtores de -lactamase, genes codificadores de exotoxina de secreção tipo III, a maioria deles tinha o gene integrase I e tinha alto nível de mutações nas regiões QRDR nos genes gyrA, parC e parE. Todos esses fatores podem desempenhar um papel importante na invasão dessas cepas e torná-las difíceis de tratar. O isolamento dessas cepas em diferentes centros médicos, indica a necessidade de uma aplicação estrita de medidas de controle de infecção em centros médicos da Cisjordânia-Palestina que visam reduzir despesas e danos causados por infecções por P. aeruginosa. As análises moleculares mostraram que os haplótipos de P. aeruginosa resistentes à fluoroquinolona palestina não são geneticamente diferenciados; no entanto, mais mutações podem existir nessas cepas.

Bovine landscape genetics in Brazil

The aim of this study was to explore spatial genetic structure patterns in cattle breeds adapted to local conditions in Brazil. We georeferenced 876 animals of ten breeds raised in Brazil kept in the Genebank of Brazilian Agricultural Research Corporation (Embrapa) by sample locations using the QGIS 2.4.0 software. The Mantel tests, spatial autocorrelation, and Monmonier tests were performed. The distances for spatial correlation tests ranged from 5 to 15 classes. The results indicated genetic discontinuities in cattle breeds from the Midwest, South, and Southeast of the country. Correlation between genetic and geographic distance was low, but significant. The Monmonier Maximum Distance Algorithm indicated an initial subdivision of Curraleiro and then Pantaneiro from the other breeds. In another subdivision, Criollo, Mocho Nacional, and Caracu were grouped. Genetic discontinuity was observed beyond 431 km, the minimum sampling distance between populations for conservation purposes.

Phenotypic and molecular characterization of fluoroquinolone resistant Pseudomonas aeruginosa isolates in Palestine / Caracterização fenotípica e molecular de isolados de Pseudomonas aeruginosa resistentes a fluoroquinolonas na Palestina

Fluoroquinolones are important antimicrobial agents for the treatment of Pseudomonas infections. A total of 11 isolates of P. aeruginosa were collected from different clinical samples from different medical centers in the North West Bank-Palestine during 2017. In this study, resistance to fluoroquinolones and secretions of β-lactamases were detected by phenotypic methods, while presence of β-lactamase gene sequences and other virulence factors were detected by PCR technique. PCR product for gyrA, parC and parE genes were sequenced for further analyses. The phylogenetic analyses, population diversity indices and haplotypes determination were conducted using computer programs MEGA version 6, DnaSP 5.1001 and median-joining algorithm in the program Network 5, respectively. Results of this study showed that the MIC for ciprofloxacin and norfloxacin had a range of 32-256 µg/ml. In addition, all isolates carried either exoT or exoT and exoY genes, different β-lactamase genes and 82% of these isolates harbored class 1 integrons. Analyses of the gyrA, parC and parE sequences were found to be polymorphic, had high haplotype diversity (0.945-0.982), low nucleotide diversity (0.01225-0.02001) and number of haplotypes were 9 for each gyrA and parE genes and 10 haplotypes for parC gene. The founder haplotypes being Hap-1 (18%), Hap-2 (27.3%) and Hap-6 (9.1%) for gyrA, parC and parE genes, respectively. Two of ParE haplotypes were detected as indel haplotypes. The Median-joining- (MJ) networks constructed from haplotypes of these genes showed a star-like expansion. The neutrality tests (Tajima’s D test and Fu’s Fs test) for these genes showed negative values. Palestinian fluoroquinolone resistant P. aeruginosa strains showed high MIC level for fluoroquinolones, β-lactamase producers, carried type III secretion exotoxin-encoding genes, most of them [...].

Fluoroquinolonas são agentes antimicrobianos importantes para o tratamento de infecções por Pseudomonas. Um total de 11 bacilos isolados de P. aeruginosa foram coletados de diferentes amostras clínicas provenientes de diferentes centros médicos na Cisjordânia-Palestina durante o ano de 2017. Neste estudo, resistência a fluoroquinolonas e secreções de β-lactamases foram detectadas por métodos fenotípicos, enquanto a presença de sequências do gene β-lactamase e outros fatores de virulência foram detectados pela técnica de PCR (Proteína C-reativa). O produto de PCR para os genes gyrA, parC e parE foram sequenciados para análises posteriores. As análises filogenéticas, os índices de diversidade populacional e a determinação de haplótipos foram realizados utilizando os softwares MEGA versão 6, DnaSP 5.1001 e o algoritmo de junção de mediana do programa Network 5, respectivamente. Os resultados deste estudo mostraram que a MIC para ciprofloxacina e norfloxacina tinha um intervalo de 32-256 µg/ml. Além disso, todos os bacilos isolados carregavam genes exoT ou exoT e exoY, genes de β-lactamase diferentes e 82% desses isolados continham integrons de classe 1. As análises das sequências gyrA, parC e parE foram consideradas polimórficas, com alta diversidade de haplótipos (0,945-0,982), baixa diversidade de nucleotídeos (0,01225-0,02001) e o número de haplótipos foi de 9 para cada gene de gyrA e parE e 10 haplótipos para o gene parC. Os haplótipos fundadores são Hap-1 (18%), Hap-2 (27,3%) e Hap-6 (9,1%) para os genes gyrA, parC e parE, respectivamente. Dois dos haplótipos parE foram detectados como haplótipos InDel. As redes Median-joining (MJ) construídas a partir de haplótipos desses genes mostraram uma expansão semelhante à de uma estrela. Os testes de neutralidade (teste D de Tajima e teste Fs de Fu) para esses genes apresentaram valores negativos. As cepas palestinas de P. aeruginosa resistentes a fluoroquinolonas mostraram alto nível de MIC para [...].

Phenotypic and molecular characterization of fluoroquinolone resistant Pseudomonas aeruginosa isolates in Palestine / Caracterização fenotípica e molecular de isolados de Pseudomonas aeruginosa resistentes a fluoroquinolonas na Palestina

Fluoroquinolones are important antimicrobial agents for the treatment of Pseudomonas infections. A total of 11 isolates of P. aeruginosa were collected from different clinical samples from different medical centers in the North West Bank-Palestine during 2017. In this study, resistance to fluoroquinolones and secretions of β-lactamases were detected by phenotypic methods, while presence of β-lactamase gene sequences and other virulence factors were detected by PCR technique. PCR product for gyrA, parC and parE genes were sequenced for further analyses. The phylogenetic analyses, population diversity indices and haplotypes determination were conducted using computer programs MEGA version 6, DnaSP 5.1001 and median-joining algorithm in the program Network 5, respectively. Results of this study showed that the MIC for ciprofloxacin and norfloxacin had a range of 32-256 µg/ml. In addition, all isolates carried either exoT or exoT and exoY genes, different β-lactamase genes and 82% of these isolates harbored class 1 integrons. Analyses of the gyrA, parC and parE sequences were found to be polymorphic, had high haplotype diversity (0.945-0.982), low nucleotide diversity (0.01225-0.02001) and number of haplotypes were 9 for each gyrA and parE genes and 10 haplotypes for parC gene. The founder haplotypes being Hap-1 (18%), Hap-2 (27.3%) and Hap-6 (9.1%) for gyrA, parC and parE genes, respectively. Two of ParE haplotypes were detected as indel haplotypes. The Median-joining- (MJ) networks constructed from haplotypes of these genes showed a star-like expansion. The neutrality tests (Tajimas D test and Fus Fs test) for these genes showed negative values. Palestinian fluoroquinolone resistant P. aeruginosa strains showed high MIC level for fluoroquinolones, β-lactamase producers, carried type III secretion exotoxin-encoding genes, most of them [...].(AU)

Fluoroquinolonas são agentes antimicrobianos importantes para o tratamento de infecções por Pseudomonas. Um total de 11 bacilos isolados de P. aeruginosa foram coletados de diferentes amostras clínicas provenientes de diferentes centros médicos na Cisjordânia-Palestina durante o ano de 2017. Neste estudo, resistência a fluoroquinolonas e secreções de β-lactamases foram detectadas por métodos fenotípicos, enquanto a presença de sequências do gene β-lactamase e outros fatores de virulência foram detectados pela técnica de PCR (Proteína C-reativa). O produto de PCR para os genes gyrA, parC e parE foram sequenciados para análises posteriores. As análises filogenéticas, os índices de diversidade populacional e a determinação de haplótipos foram realizados utilizando os softwares MEGA versão 6, DnaSP 5.1001 e o algoritmo de junção de mediana do programa Network 5, respectivamente. Os resultados deste estudo mostraram que a MIC para ciprofloxacina e norfloxacina tinha um intervalo de 32-256 µg/ml. Além disso, todos os bacilos isolados carregavam genes exoT ou exoT e exoY, genes de β-lactamase diferentes e 82% desses isolados continham integrons de classe 1. As análises das sequências gyrA, parC e parE foram consideradas polimórficas, com alta diversidade de haplótipos (0,945-0,982), baixa diversidade de nucleotídeos (0,01225-0,02001) e o número de haplótipos foi de 9 para cada gene de gyrA e parE e 10 haplótipos para o gene parC. Os haplótipos fundadores são Hap-1 (18%), Hap-2 (27,3%) e Hap-6 (9,1%) para os genes gyrA, parC e parE, respectivamente. Dois dos haplótipos parE foram detectados como haplótipos InDel. As redes Median-joining (MJ) construídas a partir de haplótipos desses genes mostraram uma expansão semelhante à de uma estrela. Os testes de neutralidade (teste D de Tajima e teste Fs de Fu) para esses genes apresentaram valores negativos. As cepas palestinas de P. aeruginosa resistentes a fluoroquinolonas mostraram alto nível de MIC para [...].(AU)

In vitro ruminal fermentation kinetics of diets with crambe cake protein replacing soybean meal protein by gas production technique / Cinética de fermentação ruminal in vitro de dietas com proteína de torta de crambe em substituição à proteína do farelo de soja pela técnica de produção de gás

The objective of this study was to evaluate ingredients and diets containing increasing levels of crambe cake protein replacing soybean meal protein, with in vitro ruminal fermentation parameters using a gas production technique. Diets were formulated for feedlot lambs and contained different levels of crambe cake protein (0, 250, 500, 750, and 1000 g kg-1) replacing soybean meal protein. Corn silage was used as roughage. Carbohydrate digestion rates were estimated using the in vitro gas production technique and the cumulative gas production kinetics were analyzed using the bicompartmental logistic model. The parameters values of ruminal degradation kinetics were generated using the R statistical program with the Gauss-Newton algorithm and then subjected to analysis of variance and regression (when necessary) according to a completely randomized experimental design with five treatments and five replications. Upon carbohydrate fractionation of ingredients and experimental diets, it was observed that corn grain and corn silage presented the highest levels of total carbohydrates (TC), with values of 128.3 and 464.8 g kg-1 dry matter (DM) in fraction B2, respectively. Lower TC content was found for soybean meal and crambe cake (CC). There was a predominance of fractions A + B1 in the ingredients and experimental diets. The B2 fraction decreased in the diets with the inclusion of the CC protein, and CC presented the highest C fraction. Protein fractionation (g kg-1 DM and g kg-1 crude protein - CP), the ingredients and diets showed a higher proportion of fractions A and B1 + B2. In in vitro degradation, the diet without CC (0 g kg-1 DM) showed the highest final cumulative gas production (365.04 mL g-1 of incubated DM), while the CC presented the lowest volume (166.68 mL g-1 of incubated DM). The gas volume of non-fibrous carbohydrate fermentation and fibrous carbohydrate degradation rate exhibited a quadratic effect according increasing levels of CC (Pmax = 265.8 g kg-1 DM and Pmin = 376.3 g kg-1 DM, respectively). The lag time and final gas volume showed a decreasing linear effect with increasing levels of CC protein. The degradation rate of non-fibrous carbohydrates and the final volume of fibrous carbohydrates did not differ. Replacing soybean meal protein with CC protein at the level of 250 g kg-1 of dry matter in diets formulated for feedlot lambs leads to good profiles of ruminal fermentation kinetics with respect to the degradation of fibrous and non-fibrous carbohydrates.(AU)

O objetivo deste estudo foi avaliar ingredientes e dietas contendo diferentes níveis de proteína da torta de crambe como substituto da proteína do farelo de soja utilizando parâmetros de fermentação ruminal in vitro pela técnica de produção de gás. Foram formuladas dietas para cordeiros em confinamento e continham níveis crescentes de proteína da torta de crambe (0, 250, 500, 750, e 1000 g kg-1) em substituição à proteína do farelo de soja. A silagem de milho foi utilizada como volumoso. As taxas de digestão de carboidratos foram estimadas usando a técnica in vitro de produção de gás, e a cinética cumulativa de produção de gás foi analisada usando o modelo logístico bicompartimental. Os valores dos parâmetros da cinética de degradação ruminal foram gerados usando o programa estatístico R com o algoritmo de Gauss-Newton e posteriormente submetidos à análise de variância e regressão (quando necessário) em delineamento experimental inteiramente casualizado com cinco tratamentos e cinco repetições. Sobre o fracionamento dos carboidratos dos ingredientes e das dietas experimentais observou-se que o milho e a silagem de milho apresentaram maiores teores de carboidratos totais (CT), com valores de 128,3 e 464,8 g kg-1 matéria seca (MS) na fração B2, respectivamente. O menor teor de CT encontrado foi para o farelo de soja e a torta de crambe (TCr). Houve predomínio das frações A+B1 nos ingredientes e nas dietas experimentais. A fração B2 diminuiu nas dietas com a inclusão da proteína da TCr, e a TCr apresentou a maior fração C. No fracionamento de proteínas (g kg-1 MS e g kg-1 proteína bruta - PB), os ingredientes e as dietas apresentaram maior proporção das frações A e B1+B2. Na degradação in vitro, a dieta sem TCr (0 g kg-1 MS) apresentou a maior produção final cumulativa de gases (365,04 mL g-1 de MS incubada), enquanto que a TCr apresentou o menor volume (168,68 mL g-1 de MS incubada). O volume de gás da fermentação de carboidratos não fibrosos e taxa de degradação de carboidratos fibrosos exibiram um efeito quadrático de acordo com os níveis crescentes de TCr (Pmáx= 265.8 g kg-1 DM e Pmin= 376.3 g kg-1 DM, respectivamente). O tempo de latência e o volume final do gás apresentaram efeito linear decrescente com o aumento dos níveis de proteína da TCr. A taxa de degradação dos carboidratos não fibrosos e volume final de carboidratos não diferiram. A substituição da proteína do farelo de soja pela proteína da torta de crambe no nível de 250 g kg-1 MS em dietas formuladas para cordeiros em confinamento leva a um bom perfil cinético de fermentação ruminal em relação à degradação de carboidratos fibrosos e não fibrosos.(AU)

Adjusting the growth curve of sugarcane varieties using nonlinear models / Ajuste da curva de crescimento de variedades de cana-de-açúcar utilizando modelos não lineares

Assessing sugarcane (Saccharum spp.) stalk growth helps to adequately manage the phenological stages of the crop. The aim of this study was to describe the height-growth curve of four sugarcane varieties (RB92579, RB93509, RB931530 and SP79-1011), in irrigated plant-cane and ratoon cane plantations, using the Logistic and Gompertz nonlinear models, while considering all deviations from assumptions. The model parameters were estimated based on the least squares method using the Gauss-Newton algorithm. To select the most suitable model, nonlinear measures, adjusted coefficient of determination (R2 adj), residual standard deviation (RSD), and corrected Akaike information criterion (AICc) were used. Based on the best models, stalk height growth rates and crop phenological stages were determined using critical points. All tests were performed in the free software environment for statistical computing and graphics, R. In general, the Logistic and Gompertz models without AR(1) better described the plant-cane and ratoon cane stalk height, respectively. All varieties showed early growth, and the RB92579 variety presented higher rates in both cycles.(AU)

A avaliação do crescimento dos colmos de cana-de-açúcar (Saccharum spp.) ajuda a adequar o manejo com as fases fenológicas da cultura. Objetivou-se com este trabalho descrever a curva de crescimento da altura de quatro variedades de cana-de-açúcar (RB92579, RB93509, RB931530 e SP79-1011), nos cultivos de cana planta e cana soca irrigados, utilizando os modelos não lineares Logístico e Gompertz, e considerando eventuais desvios de pressupostos. A estimação dos parâmetros dos modelos foi feita com base no método dos mínimos quadrados utilizando o Algoritmo de Gauss-Newton. Para selecionar o modelo mais adequado foram utilizadas as medidas de não linearidade, o coeficiente de determinação ajustado (R2 aj), o desvio padrão residual (DPR) e o critério de informação de Akaike corrigido (AICc). Com base nos melhores modelos foram determinadas as taxas de crescimento da altura dos colmos e as fases fenológicas da cultura por meio dos pontos críticos. Todas as análises foram realizadas no software estatístico R. No geral, os modelos Logístico e Gompertz sem AR(1) descreveram melhor a altura dos colmos em cana planta e cana soca, respectivamente. Todas as variedades apresentaram crescimento precoce, a variedade RB92579 apresentou maiores taxas em ambos os ciclos.(AU)

AVALIAÇÃO DO USO DE ACELERÔMETRO NA OBSERVAÇÃO DO COMPORTAMENTO INGESTIVO DE BOVINOS EM PASTEJO

O objetivo desse trabalho foi avaliar o potencial de substituição da tradicional metodologia de avaliação do comportamento ingestivo de bovinos em pastejo, a observação visual, pelo uso de um registrador eletrônico provido de acelerômetro. Para isso foram realizadas filmagens, monitoramento visual e utilização do registrador na identificação de padrões de aceleração para as atividades de pastejo e ruminação de bovinos, o que possibilitou a comparação das imagens com gráficos gerados pelo equipamento, resultando na identificação do potencial de interpretação gráfica superando a capacidade de observação visual. Na sequência, foi avaliado um algoritmo para automatização das leituras dos gráficos, qualificando e quantificando o tempo de atividades de pastejo, ruminação e ócio. Para concluir o estudo, foram realizadas comparações das metodologias (observação visual, interpretação dos gráficos e versões do algoritmo) através de uma análise de regressão linear simples, buscando o nível de correlação entre as metodologias e o potencial de substituição. Foi observado que as correlações entre as metodologias passaram de 90%, além da precisão dos dados coletados pelo registrador, o que remete a capacidade de monitorar o comportamento ingestivo de bovinos em pastejo com o uso do equipamento provido de acelerômetro. Novos testes de desenvolvimento do algoritmo podem tornar essa ferramenta ainda mais precisa e capaz de computar dados mais afinados do comportamento ingestivo como número de refeições, taxa de bocado, taxa de ruminação, entre outros.

The aim of this work was to evaluate the potential for substitution of traditional methodology for assessing the ingestive behavior of cattle grazing, visual observation, by the use of an electronic recorder provided with an accelerometer. For this purpose, filming, visual monitoring and use of recorder were carried out to identify acceleration patterns for cattle grazing and rumination activities, which made it possible to compare images with graphics generated by the equipment, resulting in the identification of potential for graphic interpretation surpassing the ability for visual observation. Then, an algorithm was evaluated to automate the readings of graphs, qualifying and quantifying time of grazing, rumination and other activities. To conclude the study, comparisons of methodologies (visual observation, graphs interpretation and algorithm versions) were carried out through simple linear regression analysis, seeking the level of correlation between methodologies and the potential for substitution. It was observed that correlations between methodologies were more than 90%, and accuracy of data collected by recorder able to monitor ingestive behavior of cattle grazing using equipment provided with an accelerometer. New tests to develop the algorithm can make this tool even more accurate and able to compute finer data on ingestive behavior such as number of meals, bit rate, rumination rate, among others.

Comparison of laboratorial tests for the diagnosis of human T-lymphotropic virus type 1 (HTLV-1) and type 2 (HTLV-2) in HIV-1 infected patients / Comparação de testes laboratoriais para o diagnóstico de infecção por vírus linfotrópicos de células T humanas do tipo 1 (HTLV-1) e tipo 2 (HTLV-2) em pacientes infectados por HIV-1

The present study aimed at investigating the best algorithm definition to be employed for diagnosing the human T lymphotropic virus type 1 (HTLV-1) and type 2 (HTLV-2) in HIV-1 infected/Aids patients. Blood samples of 1,608 HIV-1 infected patients from the AIDS Reference Center (CRT DST/AIDS-SP) were tested for the presence of HTLV-1/2 antibodies using two screening assays (EIA Murex HTLV-I+II, and Gold ELISA HTLV-I/II), and confirmed by two Blots [HTLV Blot 2.4 (Western Blot WB) and INNO-LIA HTLV I/II (Line ImmunoAssay - LIA)], and one molecular assay (pol real-time PCR). The screening tests detected 51(Murex) and 49 (Gold ELISA) reagents sera. WB , confirmed 23 HTLV-1, 12 HTLV-2, six HTLV, and nine showed HTLV indeterminate profiles. LIA confirmed 24 HTLV-1, 20 HTLV-2, and six HTLV. PCR detected 18 HTLV-1- and 12 HTLV-2-infected blood samples. By using any confirmatory assay, 50 patients confirmed HTLV infection: 25 HTLV-1 (1.55 %), 21 HTLV-2 (1.31 %) and four HTLV (0.25 %). The sensitivity of LIA, WB and PCR assays were 96 %, 76 % and 60 %, respectively. By considering the assays cost as the sole variable, the best testing algorithm for diagnosing HIV-1/HTLV-coinfection in HIV-1 infected patient was the use of PCR followed by LIA technique(AU)

O presente estudo pesquisou o melhor algoritmo de testes laboratoriais para efetuar o diagnóstico de infecção por vírus linfotrópicos de células T humanas dos tipos 1 (HTLV-1) e 2 (HTLV-2) em pacientes HIV-1 positivos. Amostras de sangue de 1.608 pacientes do CRT DST/Aids-SP foram analisadas quanto à presença de anticorpos específicos usando-se dois ensaios de triagem (EIA Murex HTLV-I+II e Gold ELISA HTLV-I/II), dois confirmatórios [HTLV Blot 2.4 (Western Blot WB) e INNO-LIA HTLV I/II (Line ImmunoAssay - LIA)] e um molecular (PCR em tempo real pol). Na triagem foram detectados 51(Murex) e 49 (Gold ELISA) soros reagentes. Pelo WB, 23 soros confirmaram infecção por HTLV-1, 12 HTLV-2, seis HTLV e nove apresentaram perfis indeterminados. O LIA detectou 24 soros HTLV-1 positivos, 20 HTLV-2 e seis HTLV. A PCR evidenciou segmento pol de HTLV-1 em 18 e HTLV-2 em 12 amostras de sangue. Pelos testes confirmatórios, em 50 pacientes foi confirmada a infecção por HTLV: 25 HTLV-1 (1,55 %), 21 HTLV-2 (1,31 %) e quatro HTLV (0,25 %). As sensibilidades do LIA, WB e PCR foram de 96 %, 76 % e 60 %, respectivamente. Considerando-se apenas o custo, o melhor algoritmo diagnóstico para população infectada pelo HIV-1 foi o uso da PCR seguida do LIA(AU)

Evaluation of sensory panels of consumers of specialty coffee beverages using the boosting method in discriminant analysis / Avaliação de painéis sensoriais com consumidores de bebidas de cafés especiais utilizando o método boosting na análise discriminante

Automatic classification methods have been widely used in numerous situations and the boosting method has become known for use of a classification algorithm, which considers a set of training data and, from that set, constructs a classifier with reweighted versions of the training set. Given this characteristic, the aim of this study is to assess a sensory experiment related to acceptance tests with specialty coffees, with reference to both trained and untrained consumer groups. For the consumer group, four sensory characteristics were evaluated, such as aroma, body, sweetness, and final score, attributed to four types of specialty coffees. In order to obtain a classification rule that discriminates trained and untrained tasters, we used the conventional Fishers Linear Discriminant Analysis (LDA) and discriminant analysis via boosting algorithm (AdaBoost). The criteria used in the comparison of the two approaches were sensitivity, specificity, false positive rate, false negative rate, and accuracy of classification methods. Additionally, to evaluate the performance of the classifiers, the success rates and error rates were obtained by Monte Carlo simulation, considering 100 replicas of a random partition of 70% for the training set, and the remaining for the test set. It was concluded that the boosting method applied to discriminant analysis yielded a higher sensitivity rate in regard to the trained panel, at a value of 80.63% and, hence, reduction in the rate of false negatives, at 19.37%. Thus, the boosting method may be used as a means of improving the LDA classifier for discrimination of trained tasters.(AU)

Os métodos automáticos de classificação têm sido amplamente utilizados em inúmeras situações, nas quais o método boosting tem se destacado por utilizar um algoritmo de classificação que considera um conjunto de dados de treinamento e, a partir desse conjunto, constrói um classificador com versões reponderadas do conjunto de treinamento. Dada essa característica, esse trabalho tem por objetivo avaliar um experimento sensorial relacionado a testes de aceitação com cafés especiais, tendo como referência grupos de consumidores, treinados e não treinados. Ao grupo de consumidores, foram avaliadas quatro características sensoriais, tais como aroma, corpo, doçura e nota final, atribuídos a quatro tipos de cafés especiais. Com o propósito de obter uma regra de classificação que discrimine provadores treinados e não treinados, utilizaram-se a análise discriminante de Fisher convencional (LDA) e a análise de discriminante via algoritmo de boosting (Adaboost). Os critérios utilizados na comparação das duas abordagens foram sensibilidade, especificidade, taxa de falsos positivos, taxa de falsos negativos e acurácia dos métodos classificatórios. Adicionalmente, para avaliar o desempenho dos classificadores, as referidas taxas de acerto e erro foram obtidas por simulação Monte Carlo, considerando-se 100 réplicas de uma partição aleatória de 70% para a amostra de treinamento e o restante para o conjunto de teste. Concluiu-se que o método de boosting aplicado na análise discriminante proporcionou maior taxa de acerto quanto aos provadores treinados, cujo valor foi 80,63% e, consequentemente, redução na taxa de falsos negativos, cujo valor foi 19,37%. Dessa forma, o método de boosting pode ser utilizado como uma forma de aperfeiçoar o classificador LDA para a discriminação de provadores treinados.(AU)

EFEITO MUTAGÊNICO DA EXPOSIÇÃO AGUDA E CRÔNICA AO HERBICIDA ÁCIDO 2,4-DICLOROFENÓXIACÉTICO (2,4-D)

Efeito mutagênico da exposição aguda e crônica ao herbicida ácido 2,4-diclorofenóxiacético (2,4-D) Introdução: O herbicida ácido 2,4-diclorofenoxiacético (2,4-D) foi o primeiro herbicida seletivo produzido ainda em 1940, pertencente à classe dos fenoxiacéticos. A ingestão, respiração ou contato dérmico com esse herbicida pode causar perda de apetite, enjôo, vômito, fasciculação muscular e até mesmo câncer. Objetivo: Avaliar o efeito mutagênico da exposição aguda e crônica ao herbicida 2,4-D às células da medula óssea de roedores e avaliar a performance de algoritmos de aprendizagem em detectar as diferenças dos grupos de exposição, através do reconhecimento executado a partir de características genotóxicas. Material e métodos: Para a realização do experimento foram utilizadas três concentrações de 2,4-D: 3,71 x 10-3 gramas de ingrediente ativo por hectare (g.i.a/ha) considerado baixa concentração; 6,19 x 10-3 g.i.a/ha média concentração; e 9,28 x 10-3 g.i.a/ha alta concentração. Na fase aguda, utilizaram-se 88 camundongos Swiss, divididos aleatoriamente: C Grupo salina; BG - Grupo Baixa Concentração; MC - Grupo Média Concentração; AC - Grupo Alta Concentração e CPa - Grupo controle positivo da exposição aguda. Todos os camundongos foram expostos às nebulizações preconizadas para cada grupo durante 15 minutos e em diferentes intervalos de tempo: 24, 48, 72 e 192 horas. Para a realização do experimento na fase crônica, foram utilizados 88 ratos Wistar albinos, divididos em: CI - Controle Inalatório; CO - Controle Oral; BCI: Baixa Concentração Inalatório; BCO - Baixa Concentração Oral; MCI - Média Concentração Inalatório; MCO - Média Concentração Oral; ACI - Alta Concentração Inalatório; ACO - Alta Concentração Oral e CPc - Controle positivo da exposição crônica. Os animais dos oito primeiros grupos foram eutanasiados 6 meses após o início do experimento e os animais do CPc, 24 horas após. As células da medula óssea do fêmur dos roedores da fase aguda e crônica foram coletadas para o teste do micronúcleo e ensaio do cometa. Para a análise estatística foi aplicado o teste de Kruskal-Wallis, seguido pelo teste de Dunn. O reconhecimento de padrão foi executado a partir de características genotóxicas (micronúcleos e cometas), utilizando-se algoritmos de aprendizagem de máquina. O nível de significância utilizado para cada teste foi de 5%. A matriz de confusão foi criada com base no conjunto de dados divididos em categorias, sendo o total desses resultados exibidos em uma matriz e para os experimentos computacionais foram consideradas 5 versões do conjunto de dados coletados. Os dados foram avaliados pelos seguintes algoritmos de reconhecimento de padrões: K-Nearest Neighbors (k-NN), Support Vector Machine (SVM) e Decision Tree (DT). Resultados: Na exposição aguda, observou-se que as concentrações média e alta, induziram dano ao DNA, independentemente do número de nebulizações pelo ensaio do cometa, mas não aumento de células micronucleadas. Na exposição crônica, observou-se aumento de micronúcleos e também de dano ao DNA ensaio do cometa em todos os grupos expostos, independente da via de exposição. A aprendizagem de máquina, na fase aguda, observou-se que o grupo MC apresentou acurácia muito boa (73%) usando DT e o CPa excelente acurácia (95%) usando k-NN. Na exposição crônica, observamos excelente acurácia em CO (100%) e CI (84%). As classes BCI+MCI+ACI+BCO+MCO+ACO (98%) e CPc (100%) apresentaram acurácia excelente. Conclusão: Nossos dados mostraram que tanto a exposição aguda inalatória quanto a exposição crônica por via oral e inalatória ao 2,4-D pode causar efeito genotóxico, independente da concentração e da via de exposição. Na aprendizagem de máquina, o algoritmo reconheceu os grupos com excelente acurácia, mostrando representar adequadamente os grupos expostos e não expostos ao 2,4-D. Assim, é necessário um maior cuidado na aplicação de 2,4-D em lavouras, uma vez que seu uso pode causar risco à saúde.

Mutagenic effect of acute and chronic exposure to herbicide 2,4-dichlorofenoxyactic (2,4-d) acid Introduction: The herbicide 2,4-dichlorophenoxyacetic acid (2,4-D) was the first selective herbicide produced in 1940, belonging to the class of phenoxyacetics. Ingestion, breathing or dermal contact with this herbicide can cause loss of appetite, nausea, vomiting, muscle fasciculation and even cancer. Objective: To evaluate the mutagenic effect of acute and chronic exposure to the herbicide 2,4-D to rodent bone marrow cells and to evaluate the performance of learning algorithms in detecting differences in exposure groups, through recognition performed based on mutagenic characteristics . Material and methods: For the experiment, three concentrations of 2,4-D were used: 3.71 x 10-3 grams of active ingredient per hectare (g.i.a / ha) - considered low concentration; 6.19 x 10-3 g.i.a / ha - medium concentration; and 9.28 x 10-3 g.i.a / ha - high concentration. In the acute phase, 88 Swiss mice were used, randomly divided: C - Saline group; BG - Low Concentration Group; MC - Medium Concentration Group; AC - High Concentration Group and CPa - Positive control group for acute exposure. All mice were exposed to the recommended nebulizations for each group for 15 minutes and at different time intervals: 24, 48, 72 and 192 hours. For the experiment in the chronic phase, 88 albino Wistar rats were used, divided into: CI - Inhalation Control; CO - Oral Control; BCI: Low Inhalation Concentration; BCO - Low Oral Concentration; MCI - Average Inhalation Concentration; MCO - Average Oral Concentration; ACI - High Inhalation Concentration; ACO - High Oral Concentration and CPc - Positive control of chronic exposure. The animals of the first eight groups were euthanized 6 months after the beginning of the experiment and the animals of the CPc, 24 hours after. Femur bone marrow cells from acute and chronic rodents were collected for the micronucleus test and comet assay. For the statistical analysis, the Kruskal-Wallis test was applied, followed by the Dunn test. Pattern recognition was performed based on mutagenic characteristics (micronuclei and comets), using machine learning algorithms. The level of significance used for each test was 5%. The confusion matrix was created based on the data set divided into categories, the total of these results being displayed in a matrix and for the computational experiments 5 versions of the collected data set were considered. The data were evaluated by the following pattern recognition algorithms: K-Nearest Neighbors (k-NN), Support Vector Machine (SVM) and Decision Tree (DT). Results: In acute exposure, it was observed that medium and high concentrations induced DNA damage, regardless of the number of nebulizations by the comet assay, but not an increase in micronucleated cells. In chronic exposure, there was an increase in micronuclei and also damage to the comet assay DNA in all exposed groups, regardless of the exposure pathway. Machine learning, in the acute phase, was observed that the MC group presented very good accuracy (73%) using DT and CPa excellent accuracy (95%) using k-NN. In chronic exposure, we observed excellent accuracy in CO (100%) and CI (84%). The classes BCI + MCI + ACI + BCO + MCO + ACO (98%) and CPc (100%) showed excellent accuracy. Conclusion: Our data showed that both acute inhalation exposure and chronic oral and inhalation exposure to 2,4-D can cause genotoxic effect, regardless of concentration and route of exposure. In machine learning, the algorithm recognized the groups with excellent accuracy, showing that they adequately represent the groups exposed and not exposed to 2,4-D. Thus, greater care is needed in the application of 2,4-D in crops, since its use can cause health risk.

Seroprevalence of Borrelia burgdorferi in occupationally exposed persons in the Belgrade area, Serbia

Lyme disease (LD) is a natural focal zoonotic disease caused by Borrelia burgdorferi, which is mainly transmitted through infected Ixodes ricinus tick bites. The presence and abundance of ticks in various habitats, the infectivity rate, as well as prolonged human exposure to ticks are factors that may affect the infection risk as well as the incidence of LD. In recent years, 20% to 25% of ticks infected with different borrelial species, as well as about 5,300 citizens with LD, have been registered in the Belgrade area. Many of the patients reported tick bites in citys grassy areas. The aim of this study was to assess the seroprevalence of B. burgdorferi in high-risk groups (forestry workers and soldiers) in the Belgrade area, and to compare the results with healthy blood donors. A two-step algorithm consisting of ELISA and Western blot tests was used in the study. Immunoreactivity profiles were also compared between the groups. The results obtained showed the seroprevalence to be 11.76% in the group of forestry workers, 17.14% in the group of soldiers infected by tick bites and 8.57% in the population of healthy blood donors. The highest IgM reactivity was detected against the OspC protein, while IgG antibodies showed high reactivity against VlsE, p19, p41, OspC, OspA and p17. Further investigations in this field are necessary in humans and animals in order to improve protective and preventive measures against LD..(AU)

CAUSAL LEARNING TECHNIQUES USING MULTI-OMICS DATA FOR CARCASS AND MEAT QUALITY TRAITS IN NELORE CATTLE

Registros de características quantitativas e informações genotípicas coletadas para cada animal são utilizados para identificar regiões do genoma associadas à variação fenotípica. No entanto, essas investigações são, geralmente, realizadas com base em testes estatísticos de correlação ou associação, que não implicam em causalidade. A fim de explorar amplamente essas informações, métodos poderosos de inferência causal foram desenvolvidos para estimar os efeitos causais entre as variáveis estudadas. Apesar do progresso significativo neste campo, inferir os efeitos causais entre variáveis aleatórias contínuas ainda é um desafio e poucos estudos têm explorado as relações causais em genética quantitativa e no melhoramento animal. Neste contexto, dois estudos foram realizados com os seguintes objetivos: 1) Buscar as relações causais entre as características de carcaça e qualidade de carne usando um modelo de equação estrutural (MEE), sob modelo linear misto em bovinos da raça Nelore, e 2) Reconstruir redes de genes-fenótipos e realizar análise de rede causal por meio da integração de dados fenotípicos, genotípicos e transcriptômicos em bovinos da raça Nelore. Para o primeiro estudo, um total de 4.479 animais com informação fenotípica para o peso da carcaça quente (PCQ), área de olho lombo (AOL), espessura de gordura subcutânea (EGS), força de cisalhamento (FC) e marmoreio (MAR) foram usados. Os animais foram genotipados usando os painéis BovineHD Bead-Chip e GeneSeek Genomic Profiler Indicus HD - GGP75Ki. Para inferência causal usando MEE, uma metodologia de múltiplos passos foi utilizada: a) um modelo multicaracteristica padrão, considerando as características estudadas, foi ajustado e as (co)variâncias residuais a posteriori foram estimadas, b) o algoritmo "Inductive Causation" (IC) foi utilizado para inferir as estruturas causais entre as caracteríticas usando as (co)variância residuais a posterior, e c) a partir da estrutura causal recuperada pelo algoritmo IC, o MEE foi ajustado. Aplicando intervalo de maior densidade a posteriori (HPD) de 95 %, 90 % e 85 %, as mesmas estruturas causais entre as características foram detectados pelo algoritmo IC, com links não direcionados entre EGS com PCQ e MAR. Ligação extra entre FC e PCQ e a direção entre EGS e PCQ foram identificados usando intervalo de HPD menor (80 %), enquanto que o link entre EGS e MAR permaneceram estatisticamente sem direção. Dois MEE diferentes foram ajustados com base na rede causal recuperada pelo algoritmo IC, com a seta EGS MAR ou com a seta EGS MAR. O MEE que melhor se ajustou compreende as seguintes ligações entre características: FC AOL, FC PCQ, PCQ AOL, EGS PCQ e EGS MAR com coeficientes estruturais a posteriori igual a -0,29, 0,43, 0,10, 1,92 e 0,03, respectivamente. O MEE final revelou relações causais entre as características, e os efeitos causais sugerem que intervenções em FC e no EGS afetariam diretamente o PCQ e a MAR. Para o segundo estudo, um total de 4.599 animais com informações fenotípicas (AOL, EGS e FC) e genotípicas (como descrito anteriormente) foi utilizados. O sequenciamento do RNA (RNA-Seq) para 80 amostras de tecido muscular de animais da raça Nelore foi reali-zado pelo sistema Illumina HiSeq 2500 produzindo leituras pared-end de 2x100 pares de bases usando amostra de tecido muscular. Redes de gene-fenótipo e análise de rede causal foram realizadas usando uma abordagem de três passos: a) análises de varredura do genôma para identificar a associação entre dados genotípicos e fenotípicos (pQTL mapeamento de locos de características quantitativas fenotípicas) e entre dados genotípicos e de expressão gênica (eQTL - mapeamento de locos de características quantitativas de expressão). Os efeitos dos marcadores estimados em cada mapeamento de pQTL para os fenótipos estudados (AOL, EGS e FC) foram usados para realizar uma análise multicaracteristica. b) regiões significativas para os dois mapeamentos de QTL (multicaracteristica e eQTL) foram co-localizadas, e c) a reconstrução da rede usando um algoritmo de aprendizado estrutural causal considerando AOL, EGS, FC, eQTL e características de expressão gênica foi realizada. A partir da análise multi-característica, 14 regiões do genoma foram associadas significativamente com AOL, EGS e FC e 19 cis-eQTL estavam sobrepondo cinco das regiões do genoma. Com base na posição cis-eQTL (a mais significativa em cada região do genoma), trinta e dois genes próximos foram identificados. Integrando dados fenotípicos, genotípicos e de expressão gênica a rede inferida indicou que o rs137704711, localizado no cromossomo 20, afetou os três fenótipos (AOL, EGS e FC), e o rs133894950, localizado no cromossomo 16, afetou o EGS por meio da expressão de vários genes localizados em diferentes cromossomos. As inferências causais realizadas utilizando diferentes metodologias foram capazes de identificar relações causais entre as variáveis em estudo.

Quantitative traits and genotypes information have been collected for each animal and used to identify genome regions related to phenotypes variation. However, these investigations are, usually, performed based on correlation or association statistical tests, which do not imply in causation. In order to fully explore these informations, powerful causal inference methods have been developed to estimate causal effects among the variables under study. Despite significant progress in this field infer causal effect among random variables remains a challenge and some few studies have explored causal relationships in quantitative genetics and animal breeding. In this context, two studies were performed with the following objectives: 1) Search for the causal relationship among carcass yield and meat quality traits using a structural equation model (SEM), under linear mixed model context in Nelore cattle, and 2) Reconstruct gene-phenotype networks and perform causal network analysis through the integrating of phenotypic, genotypic, and transcriptomic data in Nelore cattle. For the first study, a total of 4,479 animals with phenotypic information for hot carcass weight (HCW), longissimus muscle area (LMA), backfat thickness (BF), Warner-Bratzler shear force (WBSF), and marbling score (MB) traits were used. Animals were genotyped using BovineHD BeadChip and GeneSeek Genomic Profiler Indicus HD - GGP75Ki. For causal inference using SEM a multistep procedure methodology was used as follow: a) a standard multi-trait model for studied traits was fitted to access the posterior residual (co)variances, b) the Inductive Causation (IC) algorithm was used to infer causal structures between traits using the posterior residual (co)variances, and c) from the selected causal structure retrieved by the IC algorithm the SEM was fitted. Applying 95 %, 90 % and 85 % highest posterior density (HPD) the same graph was detected by the IC algorithm with undirected links between BF with HCW and MB. Extra link between WBSF and HCW and the direction between BF and HWC were identified using narrow HPD interval (80 %), whereas the link between BF and MB remained undirected. Two different SEM were fitted based on the causal network retrieved by the IC algorithm with either arrow BF MB or BF MB. The most feasible SEM comprise the following links between traits: WBSF LMA, WBSF HCW, HCW LMA, BF HCW, and BF MB, with structural coefficients posterior means equal -0.29, 0.43, 0.10, 1.92, and 0.03, respectively. The final SEM revealed some interesting relationships among the traits, and the causal effects suggest that interventions on WBSF and BF would direct affect HCW and LMA. For the second study, a total of 4,599 animals with phenotypic (LMA, BF, and WBSF) and genotypic (as previously described) information were used. RNA sequen-cing (RNA-Seq) for 80 Nelore cattle muscle tissue samples was carried out by Illumina HiSeq 2500 System to produce 2x100 base pairs paired-end reads using muscle tissue sample. Gene-phenotype networks and causal network analysis were performed using a three-step approach as follow: a) genome scan analyses to identify the association between genotypic and phenotypic data (pQTL phenotype quantitative trait loci mapping), and between genotypic and gene expression data (eQTL expression quantitative trait loci mapping). The markers effects estimated in every single pQTL mapping for the phenotypes studied (LMA, BF, and WBSF) were used to perform a multi-trait analysis. b) significant regions from both QTL mapping (multi-trait and eQTL) were co-localized, and c) network reconstruction using causal structural learning algorithm incorporating LMA, BF, WBSF eQTL and gene expression traits was performed. From the multi-trait analysis, 14 genome regions were significant across LMA, BF, and WBSF and 19 cis-eQTL were overlapping five of the genome regions. Based on the cis-QTL position (the most significant in each genome region), thirty-two nearby genes were identified. Integrating phenotypes, genotypes and gene expression data the inferred network indicated that the rs137704711, located in chromosome 20, affected the three phenotypes (LMA, BF, and WBSF), and the rs133894950, located in chromosome 16, affected BF through the expression of several genes located in different chromosomes. The causal inferences performed using different methodologies were able to identify important causal relationships among the variables under study.

Morfofisiologia de isolados de rizobios de fabaceas forrageiras do semiarido pernambucano

Objetivou-se caracterizar morfofisiologicamente rizóbios nativos das fabáceas forrageiras, Mimosa tenuiflora (Willd) Poiret, (Jurema preta), Macroptilium atropurpureum (OC.) Urb (Siratro) e Desmanthus pernambucanus (L.) Thellung (Jureminha), em áreas de Caatinga localizadas nos municípios de Sertânia, Arcoverde e São Bento do Una no Estado de Pernambuco. Foram coletadas amostras de solo nas três áreas no perfil de 0 a 20 cm de profundidade, destinadas para o plantio das fabáceas, com o propósito de produção de nódulos. Após a obtenção dos nódulos e replicação das bactérias em laboratório as colônias foram caracterizadas quanto ao tempo de crescimento e características culturais dos isolados. Também foram feitos testes de tolerância, in vitro, com diferentes variações de salinidade, temperatura e pH. Baseados nos dados fisiológicos foram calculados os índices de diversidade, equitabilidade, dominância e riqueza de espécies, em seguida gerados dendrogramas pelo algoritmo UPGMA. Na avaliação cultural observou-se que os isolados formaram colônias com elevação plana, moderada produção de exopolissacarídeos, coloração variando de creme a branca e superfície lisa de acordo com cada isolado. Os testes fisiológicos de resistência a estresses abióticos mostraram que os isolados nativos de Mimosa tenuiflora foram mais resistentes quando cultivados nos solos provenientes do município de Sertânia e que os isolados de Macroptilium atropurpureum e Desmanthus pernambucanus tiveram elevada resistência a altas temperaturas, independente do local de cultivo. A área de Caatinga avaliada em São Bento do Una apresentou menor diversidade de espécies em relação às demais áreas. Os rizóbios nativos das áreas de coletas no Semiárido pernambucano apresentam elevada resistência ao estresse abiótico causado por temperaturas até 40 °C, variação na salinidade e pH.

This study aimed to characterize Morphophysiologically native Rhizobia of Fabaceae forage Caatinga, Mimosa tenuiflora (Willd) Poiret, (Jurema preta), Macroptilium atropurpureum (OC.) Urb (Siratro) and Desmanthus pernambucanus (L.) Thellung (jureminha) in selected soils in areas of Caatinga located in the municipalities of Sertânia, Arcoverde and São Bento do Una- Pernambuco. Soil samples were collected at random in three areas in profile 0 to 20 cm depth, designed for the planting of Fabaceae, with the purpose of producing nodules. After obtaining the nodules and replication of the bacteria in the laboratory colonies were characterized as the time of growth and cultural characteristics of Rhizobia isolates. Tests were also made in vitro tolerance of Rhizobia isolated in different variations in salinity, temperature and pH. Based on physiological data we calculated the diversity indices, evenness, dominance and species richness, then dendrograms generated by the UPGMA algorithm. In cultural evaluation revealed that the isolates showed the hallmarks of flat lifting colonies, low to moderate production of exopolysaccharides, color ranging from white to cream and smooth surface in accordance with each individual. Physiological tests of the abiotic stress resistance showed that the natives isolated from Mimosa tenuiflora were more resistant when grown in soils from the municipality of Sertânia and isolates Macroptilium atropurpureum and Desmanthus pernambucanus had high resistance to high temperatures, regardless of place of farming. For Species diversity analysis can be seen that the Caatinga area evaluated in São Bento do Una showed lower species diversity. Native rhizobia in the areas of collections in Pernambuco semiarid feature high resistance to abiotic stress caused by temperatures up to 40 °C, variations in salinity and pH.

Identificação de bovinos através de reconhecimento de padrões do espelho nasal utilizando redes neurais artificiais / Identification of bovines through recognition of images patterns of the muzzle using artificial neural nets

As Redes Neurais Artificiais (RNA) são modelos matemáticos associados à inteligência computacional capaz de aprender e generalizar informações, podendo assim ser utilizada como um classificador de imagens. O presente trabalho objetiva analisar o espelho nasal bovino com o intuito de comprovar que é uma característica única e permanente do animal podendo assim, ser sua identificação única. O experimento foi dividido em duas etapas. Para compor o banco de dados da primeira etapa foram utilizados 51 bovinos da raça Nelore com idade média de 11 meses, dos quais foram coletadas para a formação do banco de dados dezesseis imagens de cada animal, totalizando uma base de 816 imagens. Na segunda etapa do experimento foram utilizados 16 bovinos do banco de dados inicial, escolhidos de forma aleatória, com idade média de 23 meses. Destes foram coletadas 11 imagens para verificar se os padrões do espelho nasal, com o passar dos meses, mantêm seu padrão tornando possível, assim, a identificação do animal. Os algoritmos de processamento digital de imagens foram implementados utilizando o software MATLAB®. Após o processamento das imagens, as características vetorizadas foram utilizadas para treinamento e teste de uma rede neural artificial utilizando o algoritmo MLP, implementado usando o compilador C DGW, que serviu como classificador das mesmas. Também foi utilizado o algoritmo do K vizinhos mais próximos (K-nn), para realizar os testes de classificação, usando um método estatistico. A validação do classificador foi realizada mediante análise estatística dos seus erros e acertos. O erro médio quadrático utilizado neste estudo foi menor que 1%. Os resultados apresentados pelo classificador K-nn foram maiores que o da Rede Neural Artificial, porém ambos não alcançaram acertos acima de 90%, o que é considerado adequado a um classificador. Pode-se concluir que o método utilizado para extração de características não apresentou uma boa representatividade, porém ainda assim foi possível observar a tendência classificatória dos animais através das características do espelho nasal, assim como a tendência da permanência dos padrões com o envelhecimento do animal

Artificial Neural Networks (ANN) are mathematical models associated with artificial intelligence that can learn and generalize information, therefore they can be used as images classifiers. This paper aims to analyze the cattle muzzle in order to prove that it is a unique and permanent characteristic of the animal thus, being used as its unique identification. The experiment was divided into two stages. To make the database of the first phase were used 51 Nelore bovines with an average age of 11 months, from which sixteen images of each animal were collected totalling of 816 images for the database. In the second stage of the experiment 16 bovines from the initial database were used, chosen randomly, with an average age of 23 months. From those 11 images were collected to verify if the standards of the muzzle remain the same after a couple of months, so the animal can be identified. The processing digital image algorithms were implemented using MATLAB® software. After the images processing, vectorized features were used to train and test an artificial neural network using the MLP algorithm, implemented using the C compiler DGW, and was used as a classifier. We also used the algorithm of K nearest neighbors (Knn) to perform the classification tests using a statistical method. The validation of the classifier was performed using statistical analysis of their mistakes and successes. The average square error used in this study was less than 1%. The results presented by K-nn classifier were higher than the one of Artificial Neural Network; nevertheless, both failed to reach above 90% success, which is considered suitable for a classifier. It can be concluded that the method used for feature extraction did not show a good performance, although it was possible to observe the trend of classification of animals through the characteristics of the muzzle, as well as the tendency of the permanence of the standards with the animal aging

Lack in introducing a new algorithm of laboratorial tests for detecting HTLV-1 and HTLV-2 infections in at-risk population / Falha na implantação de um novo algoritmo de testes laboratoriais para o diagnóstico de infecção por HTLV-1 e HTLV-2 em população de risco

Taking into account the problems on the human T-cell lymphotropic virus type 1 and 2 (HTLV-1 andHTLV-2) laboratory diagnosis in samples analyzed at Instituto Adolfo Lutz, São Paulo, it was proposed anew algorithm employing two blood samples serially collected. The first serum sample was for serological screening using two enzyme immunoassays (EIAs), and the second blood sample collected on EDTA was for retesting EIAs and to confirm HTLV-1/2 infection by Western blot (WB) and polymerase chain reaction (PCR). The results obtained on 313 blood samples showed inefficiency of this algorithm as only 25% of EIAs positive samples had a second blood sample collected, and of which the blood were correctly collected on EDTA from three patients only. No feasible data were achieved to compare the actual performance of PCR in relation to WB. Thus, we started to use a simple algorithm (one step) for diagnosing HTLV-1/2 ona single blood sample collected on EDTA for screening and confirmatory assays.

Em vista dos problemas detectados no diagnóstico de infecção pelos vírus linfotrópicos de células T humanas dos tipos 1 e -2 (HTLV-1 e HTLV-2) em casuística encaminhada ao Instituto Adolfo Lutz de São Paulo, foi proposto um novo algoritmo de testes laboratoriais que utiliza duas amostras de sangue seqüenciais. Na primeira o sangue é coletado em tubo seco e feita triagem sorológica com dois ensaios imunoenzimáticos (EIAs). Na segunda, o sangue é coletado em tubo contendo o anticoagulante ácido etilenodiamino tetraacético (EDTA) para a repetição dos EIAs e para os testes confirmatórios de Western blot (WB) e reação em cadeia da polimerase (PCR). Os resultados obtidos com 313 amostras de sangue mostraram ineficiênciado algoritmo, pois nos casos EIA reagentes, apenas 25% tiveram uma segunda amostra de sangue coletada e destas, apenas três em EDTA. Portanto, não foi possível comparar o desempenho da PCR em relação ao WB. Um algoritmo simples, de coleta única de sangue em tubo contendo EDTA foi proposto e vem sendo utilizado para a triagem e para os testes confirmatórios.

Avaliação de técnicas de segmentação e classificação automática de imagens landsat-tm no mapeamento do uso do solo na Amazônia1

Land use mapping is essential for the understanding of global change processes, especially in regions which are experiencing great pressure for development such as the Amazon. Traditionally, these mappings have been done using visual interpretation techniques of satellite imagery, that provide satisfactory results but are time-consuming and highly cost. In this paper, a technique of image segmentation based on region growing algorithm, followed by a per-field non-supervised classification, is proposed. Thus, the thematic classification is based on a set of image elements (pixels), benefiting from contextinformation, therefore minimizing the limitations of the digital processing techniques based on single pixels (per-pixel classification). This approach was evaluated in a typical test site of the Amazon region located to the north of Manaus, AM, using both original Landsat Thematic Mapper images and their decomposition into endmembers such as green vegetation, wood material, shade and soil, named mixture image in this paper. The results were validated by a reference map obtained from proved visual interpretation techniques of satellite imagery and by field check and indicated that automatic classification is feasible to map land use in Amazonia. Statistics tests indicated that there was significant agreement between the automated digital classifications and the reference map (at 95% confidence level).

O mapeamento do uso da terra é fundamental para o entendimento dos processos de mudanças globais, especialmente em regiões como a Amazônia que estão sofrendo grande pressão de desenvolvimento. Tradicionalmente estes mapeamentos têm sido feitos utilizando técnicas de interpretação visual de imagens de satélites, que, embora de resultados satisfatórios, demandam muito tempo e alto custo. Neste trabalho é proposta uma técnica de segmentação da imagens com base em um algoritmo de crescimento de regiões, seguida de uma classificação não-supervisionada por regiões. Desta forma, a classificação temática se refere a um conjunto de elementos (pixels da imagem), beneficiando-se portanto da informação contextual e minimizando as limitações das técnicas de processamento digital baseadas em análise pontual (pixel-a-pixel). Esta técnica foi avaliada numa área típica da Amazônia, situada ao norte de Manaus, AM, utilizando imagens do sensor "Thematic Mapper" - TM do satélite Landsat, tanto na sua forma original quanto decomposta em elementos puros como vegetação verde, vegetação seca (madeira), sombra e solo, aqui denominada imagem misturas. Os resultados foram validados por um mapa de referência gerado a partir de técnicas consagradas de interpretação visual, com verificação de campo, e indicaram que a classificação automática é viável para o mapeamento de uso da terra na Amazônia. Testes estatísticos indicaram que houve concordância significativa entre as classificações automáticas digitais e o mapa de referência (em tomo de 95% de confiança).

Avaliação de técnicas de segmentação e classificação automática de imagens landsat-tm no mapeamento do uso do solo na Amazônia1

Land use mapping is essential for the understanding of global change processes, especially in regions which are experiencing great pressure for development such as the Amazon. Traditionally, these mappings have been done using visual interpretation techniques of satellite imagery, that provide satisfactory results but are time-consuming and highly cost. In this paper, a technique of image segmentation based on region growing algorithm, followed by a per-field non-supervised classification, is proposed. Thus, the thematic classification is based on a set of image elements (pixels), benefiting from contextinformation, therefore minimizing the limitations of the digital processing techniques based on single pixels (per-pixel classification). This approach was evaluated in a typical test site of the Amazon region located to the north of Manaus, AM, using both original Landsat Thematic Mapper images and their decomposition into endmembers such as green vegetation, wood material, shade and soil, named mixture image in this paper. The results were validated by a reference map obtained from proved visual interpretation techniques of satellite imagery and by field check and indicated that automatic classification is feasible to map land use in Amazonia. Statistics tests indicated that there was significant agreement between the automated digital classifications and the reference map (at 95% confidence level).

O mapeamento do uso da terra é fundamental para o entendimento dos processos de mudanças globais, especialmente em regiões como a Amazônia que estão sofrendo grande pressão de desenvolvimento. Tradicionalmente estes mapeamentos têm sido feitos utilizando técnicas de interpretação visual de imagens de satélites, que, embora de resultados satisfatórios, demandam muito tempo e alto custo. Neste trabalho é proposta uma técnica de segmentação da imagens com base em um algoritmo de crescimento de regiões, seguida de uma classificação não-supervisionada por regiões. Desta forma, a classificação temática se refere a um conjunto de elementos (pixels da imagem), beneficiando-se portanto da informação contextual e minimizando as limitações das técnicas de processamento digital baseadas em análise pontual (pixel-a-pixel). Esta técnica foi avaliada numa área típica da Amazônia, situada ao norte de Manaus, AM, utilizando imagens do sensor "Thematic Mapper" - TM do satélite Landsat, tanto na sua forma original quanto decomposta em elementos puros como vegetação verde, vegetação seca (madeira), sombra e solo, aqui denominada imagem misturas. Os resultados foram validados por um mapa de referência gerado a partir de técnicas consagradas de interpretação visual, com verificação de campo, e indicaram que a classificação automática é viável para o mapeamento de uso da terra na Amazônia. Testes estatísticos indicaram que houve concordância significativa entre as classificações automáticas digitais e o mapa de referência (em tomo de 95% de confiança).