Suporte (GridUNESP)

h1. Projetos Cadastrados

{{toc}}

-----

h2. Biologia

h3. Análise da Interação de Peptídeos Antimicrobianos da Família dos Mastoparanos com Sistemas Mimeticos de Membranas Biológicas: Estudos Usando Simulação Computacional por Dinâmica Molecular 

*Descrição do Projeto*

No sistema imunológico de todas as espécies, desde plantas até mamíferos, encontram-se peptídeos antimicrobianos, AMP, produzidos por muitos tecidos em diferentes tipos de células e apresentando grande variedade de atividade e estrutura.

Uma família de AMP extraídos de vespas, denominados de mastoparanos, apresentam uma variedade de características que determinam a ocorrência e a intensidade de atividades biológicas, tais como, atividade antimicrobiana, atividade quimiotática, de degranulação de mastócitos, atividade hemolítica, neurotoxicidade, etc.. Para isso competem, de forma ainda não completamente compreendidas, diversos fatores estruturais, tais como, a sequência de aminoácidos, a cationicidade, a hidrofobicidade, a amidação do C-terminal, a presença de triptofanos e cisteínas e a conformação – estrutura secundária.

Dados experimentais indicam que a atividade antimicrobiana destes peptídeos é potencializada pela conformação de alfa hélice anfipática observada no ambiente membranar. Em solução aquosa, em geral, eles não apresentam estruturação significativa. O conjunto de informações experimentais, usando sistemas modelos, conduziu à proposição de três mecanismos de ação destes peptídeos nas membranas biológicas: pela formação de poros transmembrânicos; pela formação de poros toroidais ou pelo mecanismo tipo carpete. Mas as evidencias experimentais, juntamente com a variabilidade do ambiente e características estruturais dos peptídeos, não permitem uma conclusão definitiva para o modelo de interação ou para a especificidade e eficácia da interação.

Ensaios “in silicon” permitem investigar os sistemas no nível de representação atômico e podem proporcionar informações que permitam aprofundar a compreensão dos mecanismos de interação. O objetivo das investigações de nosso grupo é estudar as interações de peptídeos antimicrobianos da família dos mastoparanos com sistemas que mimetizem o ambiente hidrofóbico/hidrofílico encontrado nas membranas biológicas. Em particular, têm sido estudados os aspectos estruturais dos peptídeos em misturas TFE-água, em soluções aquosas contendo micelas de SDS e DPC e em soluções contendo bicamadas POPG, que mimetizam membranas bacterianas e PCPG, para membranas de organismos eucariontes. A importância de se entender esses mecanismos está dirigida atualmente ao desenho de novos peptídeos que apresentem atividade farmacológica otimizada. 

*Grupo de Pesquisa*

| Nome | Instituição |

| "José Roberto Ruggiero (Coordenador)":http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?metodo=apresentar&id=K4780315P3 | Instituto de Biociências, Letras e Ciências Exatas |

| "Fernando César Lopes Filho":http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?metodo=apresentar&id=K4759809D4 | Instituto de Biociências, Letras e Ciências Exatas |

| "Gisele Baldissera":http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?metodo=apresentar&id=K4268283Z9 | Instituto de Biociências, Letras e Ciências Exatas |

| "Tamara Rodrigues Valder":http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?metodo=apresentar&id=K4248270T6 | Instituto de Biociências, Letras e Ciências Exatas |

| "Carolina Penhavel de Souza":http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?metodo=apresentar&id=K4460795T6 | Instituto de Biociências, Letras e Ciências Exatas |

| "Sabrina Thais Broggio Costa":http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?metodo=apresentar&id=K4779632U4 | Instituto de Biociências, Letras e Ciências Exatas |

h3. Decomposição por Matching Pursuit do Sinal de EEG em Apnéia do Sono

*Descrição do Projeto*

Este projeto visa dar continuidade ao projeto HCPA-06/654, no qual foi coletada uma série de polissonogramas de pacientes com suspeita de SAHOS, os quais estão sendo analisados. Quando este projeto foi inicialmente elaborado, não havia a viabilidade computacional de se fazer alguns tipos de análises sobre o sinal; entretanto, com a recente implementação de um GRID computacional pela UNESP de alto poder computacional, e a colaboração de um dos pesquisadores com um grupo atualmente trabalhando em Botucatu, vislumbramos a possibilidade de acesso a mais estas variáveis. 

O grupo possui experiência na utilização das ferramentas e pretende-se aplicá-las a um conjunto muito maior de dados. O projeto e notoriamente interdisciplinar e algumas seções podem ser suprimidas sem perda de generalidade, dependendo do enfoque do leitor. A novidade está em utilizar Matching Pursuit com dicionários com modulação de frequencia em um banco de dados de 57 polissonogramas de pacientes com SAHOS de forma a estudar tanto a ferramenta como a informção eletrosiologica obtida dela, o que só é possível com o GRID. 

*Grupo de Pesquisa*

| Nome | Instituição |

| "Ney Lemke (Coordenador)":http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4784399U9| Instituto de Biociências de Botucatu |

| "Gunther Johannes Lewczuk Gerhardt":http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4796935Z3| Universidade de Caxias do Sul |

| "Suzana Veiga Schonwald":http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4728019D1 | Hospital de Clínicas de Porto Alegre |

| "Marcia Lorena Fagundes Chaves":http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4780053A4	| Hospital de Clínicas de Porto Alegre |

| "Emerson Luis de Santa Helena":http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4721801Z6 | Universidade Federal de Sergipe |

| "Sérgio Saldanha Menna Barreto":http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4783554D7 | Hospital de Clínicas de Porto Alegre |

| "Simone Chaves Fagondes":http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4721656D8 | Hospital de Clínicas de Porto Alegre |

h3. Estudos computacionais em proteínas

*Descrição do Projeto*

Este projeto trata do estudo de modelos computacionais em física biológica molecular, particularmente no estudo de proteínas e do seu enovelamento. As proteínas compõem o maquinário que controla a maioria das funções dos organismos vivos. A compreensão do problema de enovelamento de proteína pode levar a aplicações muito promissoras. O fato que suas atividades dependem das suas estruturas tridimensionais e dinâmicas e não simplesmente da suas seqüências de amino-ácidos apresenta novos desafios conceituais. A teoria de superfícies de potencial tem tido sucesso na explicação qualitativa e quantitativa de muitos experimentos de enovelamento. Investigações tanto teóricas como experimentais tem explorado a termodinâmica das proteínas e a cinética do enovelamento em diferentes regimes de temperatura e condições de ambiente. Por meio de modelos computacionais e variando as condições de ambiente, a estrutura subjacente da superfície de potencial das proteínas pode ser investigada em diferentes níveis, de aspectos locais à perspectivas globais.

De forma mais específica, neste projeto focamos o estudo de detalhes mecanísticos do estado nativo e do enovelamento de proteínas. Modelos simplificados de enovelamento de proteínas são em geral construídos com potenciais baseados na estrutura nativa e estão fundamentados no princípio de frustração mínima. Exploramos diferentes níveis de simplificação destes modelos. Um dos problemas recorrentes que abordamos são os parâmetros característicos de tais modelos, tais que estes permitam um aumento consistente e progressivo no nível de complexidade dos sistemas estudados. Esta investigação será conduzida utilizando modelos Ca, Ca+Cß e com todos os átomos explícitos. Os vários colaboradores incluídos neste projeto abordarão uma grande variedade de assuntos nesta área. Alguns dos problemas abordados são:

(a) Estudos do efeito de frustração nas interações no estado nativo e sua implicação na cinética e termodinâmica do sistema.

(b) Caracterização de frustração e identificação de sítios ativos em proteínas.

(c) Efeito de topologia e hidrofobicidade em evolução de proteínas.

(d) Estudos e otimização do Hamiltoniano de sistemas para modelos baseados em estrutura. 

(e) Estudo do coeficiente de difusão no enovelamento de proteínas

(f) Estudos de modos normais em enzimas associados à interação com inibidores.

(g) Interação de polímeros carregados (polianfóteros) com macromoléculas de diferentes sequencias primárias. 

*Grupo de Pesquisa*

| Nome | Instituição |

| "Vitor Barbanti Pereira Leite (Coordenador)":http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4787521T4 | Instituto de Biociências, Letras e Ciências Exatas|

| "Jorge Chahine":http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4797759J6 | Instituto de Biociências, Letras e Ciências Exatas|

| "Leandro Cristante de Oliveira":http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4127942A9 | UC San Diego - Universidade de Brasília|

| "Antonio Francisco Pereira de Araujo":http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4723694Y8 | Universidade de Brasília|

| "Sydney Jurado de Carvalho":http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4700423Z6 | Instituto de Biociências, Letras e Ciências Exatas|

| "José Nelson Onuchic":http://guara.ucsd.edu/files/jose_cv_2006.pdf | UC San Diego|

| "Paul Whitford":http://smog.ucsd.edu/cv_pcw.pdf | Los Alamos National Laboratory|

| "Jin Wang":http://www.chem.stonybrook.edu:82/Jin-Wang.html | Stony Brook University|

| "Michel Eduardo Beleza Yamagishi":http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4790164Y5 | Embrapa |

h3. Estudo sobre a Reconfiguração e Múltiplos Caminhos Neurais no Sistema Neuromotor Aplicado a Gafanhotos 

*Descrição do Projeto*

Nos últimos anos, muitos pesquisadores estão se interessando por modelos neuromotores para o desenvolvimento de novas abordagens para a construção de robôs ou interfaces homem-máquina.

Insetos estão entre os principais modelos adotados para estudo pois possuem o sistema neural dividido em gânglios e cada um desempenha uma função específica. O estudo do gânglio motor permite entender o funcionamento dos principais movimentos e seus padrões de funcionamento.

Propõe-se o uso de métodos baseados na teoria da informação para modelar a causalidade entre os subsistemas que compõem o gânglio ventral motor de gafanhotos adultos. Todos os sinais utilizados fazem parte da colaboração entre o laboratório de Processamento de Sinais do Departamento Engenharia Elétrica, EESC - USP, o Laboratorio de Linux e Processamento Paralelo da Unesp de Ilha Solteira, o Signal Processing and Control Group do Institute of Sound and Vibration Research (ISVR) e do Grupo de Neurociência da Escola de Biologia, ambos da Universidade de Southampton, Inglaterra.

O trabalho em conjunto com o GridUnesp permitirá o desenvolvimento de pessoal nas áreas de computação de alto-desempenho para aplicações em modelagem computacional biomédica.

O presente projeto compreende o desenvolvimento de modelos dinâmicos usando ferramentas da teoria da informação para a análise dos sinais biológicos coletados em experimentos utilizados no estudo do sistema neuromotor de gafanhotos.

O objetivo proposto procurará introduzir novos conhecimentos da neurofisiologia de gafanhotos no desenvolvimento de sistemas robóticos e próteses biomédicas.

Dentre as metas a serem alcançadas, destacam-se:

1. Desenvolvimento de algoritmos paramétricos para a estimativa da função densidade de probabilidade para as estimativas de informação mútua condicional em até 3 dimensões;

2. Paralelização e otimização dos algoritmos para: a estimativa da informação mútua e mútua condicional.

Além de métodos mais eficientes para geração dos dados surrogate data;

3. Validação das estruturas causais usando a técnica de embaralhamento de fase;

4. Formação de pelo menos 1 aluno de mestrado e 1 de doutorado com especialização na área de pesquisa proposta.

De forma complementar, será adotada a linguagem de programação python, usando-se recursos de programação paralela em ambiente computacional linux. Após o término do projeto, as rotinas serão disponibilizadas para a comunidade científica em nosso site.

*Grupo de Pesquisa*

| Nome | Instituição |

|Ailton Akira Shinoda| Unesp-FEIS|

|Carlos Dias Maciel| USP |

|Jen John Lee| USP |

|Luciana Nicácio| USP |

|Christiane Marie Schweitzer| UNESP |

h3. Filogenia Molecular, Genomica E Metagenomica em algumas Formigas Attini

*Descrição do Projeto*

Espécies representativas de formigas da tribo Attini serão caracterizadas quanto à expressão gênica, filogenia, evolução, diversidade e coevolução com microrganismos, com base em seqüências de genes e pseudogenes. Os resultados permitirão alocar estas formigas neotropicais como invertebrados modelos em estudos evolutivos. 

*Grupo de Pesquisa*

| Nome | Instituição |

| "Maurício Bacci Júnior (Coordenador)":http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4785828J1 | Instituto de Biociências |

| "Ivan Rizzo Guilherme":http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4785468P3 | Instituto de Geociências e Ciências Exatas |

h3. Especiação de anfíbios anuros em ambientes de altitude

*Descrição do Projeto*

Pretendemos realizar levantamentos de anuros em ambientes com altitude, principalmente do Sudeste do Brasil, para melhor compreender riqueza de espécies e mecanismos de especiação. Endemismos são comuns em ambientes de altitude devido às barreiras geradas pela topografia, que isolam populações ao longo do tempo. As serras do Mar e da Mantiqueira, por exemplo, apresentam elevado grau de endemismo de anuros (cerca de 90%), supostamente devido à interrupção de fluxo gênico, ocasionada pelo relevo acidentado. A diversificação de populações através do tempo gera linhagens diferentes, com divergência proporcional ao seu tempo de separação. A análise da variação em diferentes níveis e os padrões de variação observados são fundamentais para compreender os processos subjacentes à diversificação e definir limites entre espécies e populações. O conhecimento de processos que determinam padrões de diversidade biológica se dá em estudos de diversidade genética de populações naturais que revelam a biogeografia histórica de espécies próximas (filogeografia) e para melhor compreensão desta diversificação, deve-se incorporar informação de sistemática filogenética, atualmente impulsionada por avanços em: 

(1) genômica, gerando muitas seqüências de DNA a preço viável; 

(2) bioinformática, onde hardwares poderosos e algoritmos rápidos possibilitam analisar conjuntos de dados maiores e mais complexos, e 

(3) avanços na teoria filogenética, que permitem inferências defensáveis frente a novos problemas. Pouco se conhece sobre os processos evolutivos que determinaram a diversificação biológica nos Neotrópicos. 

A Mata Atlântica é um “hotspot” mundial de biodiversidade mas os processos evolutivos que originaram este ecossistema são quase desconhecidos. Esta região montanhosa compõe uma área geográfica minúscula se comparada às florestas de terra baixa, como a Amazônia, mas possui número maior de espécies. Porém, pesquisas sobre padrões geográficos de diversificação biológica nos neotrópicos têm como principal foco zonas de terras baixas. Pretendemos descrever novas espécies, ampliar distribuições geográficas e realizar estudos de filogeografia, genética populacional e filogenia, usando principalmente seqüências de DNA. 

O projeto ampliará a coleção de anuros para estes ambientes e enriquecerá acervos de gravações, diapositivos e tecidos. Com os resultados obtidos esperamos contribuir para a conservação das espécies estudadas. 

Os anfíbios enfrentam problemas provocados por uso intensivo e não sustentado de recursos naturais. Várias espécies desapareceram nas últimas décadas e outras sofrem declínios populacionais decorrentes de degradação ambiental ou outros fatores. Em alguns casos, as razões dos declínios e extinções são desconhecidas pois ocorrem em ambientes aparentemente inalterados. Neste cenário, torna-se necessário compreender melhor a diversidade e a riqueza de espécies, bem como os processos de especiação relacionados à gênese desta riqueza. Sua compreensão permitirá ações de conservação com embasamento científico sólido e, em futuro próximo, permitirá monitorar as condições de sobrevivência das populações, por exemplo, nos estudos sobre aquecimento global. 

*Grupo de Pesquisa*

| Nome | Instituição |

| "Célio Fernando Baptista Haddad (Coordenador)":http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4783847T2 | UNESP, Rio Claro|

| "Sanae Kasahara":http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4788850D7 | UNESP, Rio Claro|

| "Sérgio Furtado dos Reis":http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4787294J0 | Unicamp, Campinas|

| "Kelly Raquel Zamudio":http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4138099J8 | Cornell University, New York|

| "Jose Perez Pombal Junior":http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4799731Y0 | Museu Nacional/UFRJ, Rio de Janeiro|

| "Carlos Alberto Gonçalves Silva Jared":http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4788801P7 | Instituto Butantan, São Paulo|

| "Marta Maria Antoniazzi":http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4792798Z4 | Instituto Butantan, São Paulo|

| "Taran Grant":http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4249869E9 | PUCRS, Porto Alegre|

| "Julián Faivovich":http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4525852E2 | UNESP, Rio Claro|

| "João Miguel de Barros Alexandrino":http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4188550T3 | Unifesp, Diadema|

| "Cynthia Peralta de Almeida Prado":http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4798064Y4 | UNESP, Jaboticabal|

| "Cinthia Aguirre Brasileiro":http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4790365Z6 | Unifesp, Diadema|

| "Itamar Alves Martins":http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4761670J8 | Unitau, Taubaté|

h3. Estudo da Interação de Anestésicos Locais com Biomembranas

*Descrição do Projeto*

Os anestésicos locais (AL) têm ampla aplicação na clinica médica e odontológica. Por serem moléculas anfifílicas, os anestésicos locais têm grande afinidade pela membrana celular. De fato, foi encontrada uma forte correlação entre a potencia dos anestésicos e a sua capacidade de penetrar na camada lipídica. Assim, o estudo da interação de AL com biomembranas tem por finalidade entender o mecanismo de ação dos anestésicos, para melhorar a eficácia dos mesmos e minimizar seus efeitos colaterais através do desenho racional de novos fármacos com atividade anestésica ou através da veiculação (drug-delivery) de AL de uso consagrado utilizando, por exemplo, lipossomas. 

Neste projeto propomos utilizar a técnica de simulação de Dinâmica Molecular (DM) para investigar, com detalhe microscópico, a interação de anestésicos locais com membranas biológicas. A metodologia DM é baseada nos princípios básicos da mecânica clássica e da física estatística e pode proporcionar uma janela no comportamento dinâmico microscópico dos átomos que constituem um sistema dado. Abordaremos o problema da interação de diferentes ALs com biomembranas através de simulações de dinâmica molecular atomísticas com o objetivo de entender como diferentes ALs interagem com alvos específicos nas membranas e como modificam suas propriedades físicas. 

Pretendemos assim, correlacionar a estrutura da droga com os efeitos nas membranas visando contribuir a discussão do mecanismo de ação dos ALs. O estudo será focalizado nas propriedades estruturais e dinâmicas de bicamadas (na escala de tempo dos nanosegundos), nas fases biologicamente relevantes. O tamanho dos sistemas biológicos que pretendemos estudar - ~80.000 átomos - assim como as escalas de tempo - da ordem de nanosegundos - requerem um alto poder computacional, o que justifica a utilização de processamento em cluster, com diferentes processadores rodando em paralelo, que é objeto da presente solicitação de auxílio. A estratégia será a utilização de processamento em paralelo para a realização das pesadas simulações que se antecipam. Será utilizado o mais avançado conjunto de programas de MD de computação paralela disponível na comunidade científica, NAMD (http://www.ks.uiuc.edu/Research/namd), desenvolvido pelo grupo de Klaus Schulten. 

*Grupo de Pesquisa*

| Nome | Instituição |

| "Leonardo Fernandes Fraceto (Coordenador)":http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4794694D6 | UNESP/Campus Sorocaba |

| "Mónica Andrea Pickholz":http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4792949A1 | FFyB-UBA |

| "Eneida de Paula":http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4799429J6 | Unicamp |

| "Renato Grillo":http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4282865U0 | UNESP/Sorocaba |

| "Nathalie Ferreira Silva de Melo":http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4133204E1 | UNESP/Sorocaba |

h3. Aplicações de Química Quântica Computacional no Estudo de Produtos Naturais

*Descrição do Projeto*

Flavonóides são compostos fenólicos que estão presentes em plantas e em uma grande variedade de frutas e vegetais. Atribuem-se a essas moléculas um vasto conjunto de ações, dentre as quais podemos citar propriedades antioxidantes e antiinflamatórias. Logo, tais compostos têm recebido atenção como potenciais protetores de doenças humanas, tais como doenças cardiovasculares e câncer (Kanakis, Tarantilis, Polissiou, Diamantoglou, & Tajmir-Riahi, 2006). 

Neste projeto, busca-se caracterizar a estrutura molecular de um conjunto de flavonóides utilizando-se simulações. Por meio de cálculos de química quântica computacional, estudaremos as propriedades física e eletrônica desses produtos tanto em fase gasosa quanto em solução. Além disso, o projeto também focará no estudo das propriedades espectrais destas substâncias. Tais investigações teóricas permitirão estabelecer relações importantes entre a estrutura e as propriedades físico-químicas. Portanto, a grande motivação de entender estas relações está baseada no fato de que estes aspectos podem determinar a efetividade farmacológica desses produtos. 

*Grupo de Pesquisa*

| Nome | Instituição |

| "Marinônio Lopes Cornélio (Coordenador)":http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4786006Z8 | IBILCE/UNESP |

| "Guilherme Luís Cordeiro":http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4298333U4 | IBILCE/UNESP |

| "Ícaro Putinhon Caruso":http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4232019Z3 | IBILCE/UNESP |

h3. Planejamento de Fármacos Antibacterianos e Antitumorais: Aplicação de Métodos Computacionais Avançados na Identificação de Novas Classes de Inibidores da Enzima Topoisomerase Bacteriana e de Humanos

*Descrição do Projeto*

As topoisomerases exercem um papel de fundamental importância no processo de replicação celular, o que as tornam excelentes alvos para o planejamento e desenvolvimento de novos fármacos antibacterianos e antitumorais. Este projeto visa planejar e desenvolver novos inibidores mais potentes, seletivos e com maior estabilidade metabólica frente às topoisomerases bacteriana e de humanos. Para isto, serão aplicados métodos computacionais avançados de modelagem molecular, baseados tanto na estrutura tridimensional destes alvos biomoleculares quanto de seus respectivos inibidores conhecidos até o

momento. A etapa inicial do projeto compreenderá o emprego do ensaio virtual, para identificação e seleção de compostos, a partir de extensas bibliotecas virtuais de moléculas com elevada diversidade estrutural. Compostos de natureza peptídica serão sintetizados a partir dos resultados obtidos durante os estudos computacionais, enquanto pequenas moléculas de outras classes químicas serão obtidas comercialmente. Os ensaios bioquímicos padronizados, fundamentais para o processo de planejamento e desenvolvimento de novas moléculas bioativas, permitirão determinar o mecanismo de inibição dos ligantes validados nesta etapa. A partir dos resultados obtidos serão construídos novos conjuntos de inibidores e realizados estudos de relação entre a estrutura e a atividade biológica (SAR, do inglês structure-activity relationship). Posteriormente, novos derivados dos ligantes correspondentes serão obtidos comercialmente ou sintetizados e utilizados para a construção de modelos a partir de estudos quantitativos de relação entre a estrutura e a atividade biológica. As técnicas de espectrofotometria, calorimetria e espectrometria de massas contribuirão para elucidar o mecanismo cinético e a dinâmica de interação entre a topoisomerase e seus inibidores. A taxa de identificação de ligantes verdadeiros a partir dos estudos computacionais,

verificada quando em comparação aos ensaios bioquímicos, também permitirá avaliar a robustez dos programas utilizados. Isto contribuirá na identificação e seleção de parâmetros físico-químicos importantes a serem considerados durante o estudo in silico frente a uma enzima em particular. Esta retroalimentação visa tornar o processo mais eficiente para a seleção de moléculas bioativas. Em conjunto, estudos de dinâmica molecular serão conduzidos com inibidores peptídicos e não peptídicos, visando cálculos de interação mais precisos e que proporcionem um direcionamento mais específico para a modificação de resíduos. O objetivo, nesta etapa, consiste na identificação de sítios importantes para a modulação da atividade catalítica destas enzimas e também favorecer a síntese de novos derivados mais potentes e seletivos.

*Grupo de Pesquisa*

| Nome | Instituição |

| "Reinaldo Marchetto (Coordenador)":http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=E265002 | IQ/UNESP, Araraquara |

| "Aderson Zottis":http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=W2141337 | IQ/UNESP, Araraquara |

h3. Elementos Transponíveis e Evolução Genômica da Broca-do-café Hypothenemus hampei 

*Descrição do Projeto*

A broca-do-café é o inseto praga mais limitante na produção cafeeira gerando redução na produção e qualidade da bebida. Além de sua importância como praga, apresenta características biológicas especiais para se converter em uma espécie não modelo de interesse. Tem um sistema reprodutivo altamente endogâmico com haplodiploidismo funcional, tem cenários micro-evolutivos de resistência a inseticidas, existem evidências de transferência horizontal de genes com subsequente vantagem adaptativa em um nicho ecológico particular, e evidências de que se pode tratar de um complexo de espécies crípticas. A baixa variabilidade genética devida à sua endogâmia poderia indicar uma baixa adaptabilidade e escassez de mecanismos de resposta a medidas inovadoras de controle genético, tomando importância os estudos em genômica da espécie para conhecer os determinantes genéticos do comportamento reprodutivo e de sua relação com o gênero Coffea.

Os elementos de transposição (TEs) são entidades dinâmicas com efeitos importantes no genoma hospedeiro, desde afetar o tamanho do genoma e ter um papel fundamental na integridade cromossômica, até efeitos sobre a regulação da expressão gênica e diversificação da funcionalidade. Neste estudo, os elementos de transposição do genoma da broca-do-café serão anotados e classificados em classes, ordem, superfamília e família e caracterizados em quanto a sua abundância, frequência, distribuição, variabilidade estrutural e sequências deles derivadas no genoma da broca-do-café; serão analisados funcionalmente para se identificar elementos ativos ou cassetes de TEs domesticados, e além disson, será caracterizada a variabilidade interpopulacional no seu polimorfismo de inserção. A caracterização dos TEs no genoma e os padrões de inserção e deterioração podem ser usados como marcadores genéticos que permitiam elucidar em maior detalhe os níveis de estruturação das populações e redefini-las como espécie única ou como complexo críptico, e simultaneamente, identificar as sequências endógenas da espécie que possam ser ferramentas biotecnológicas em novos esquemas de controle genético.

*Grupo de Pesquisa*

| Nome | Instituição |

| "Claudia Marcia Aparecida Carareto (Coordenadora)":http://lattes.cnpq.br/3425772998319216 | IBILCE/UNESP, São José do Rio Preto |

| "Eric Marcelo Hernández":http://lattes.cnpq.br/4738344717881205 | UNESP |

| "Pablo Benavides Machado":http://201.234.78.173:8081/cvlac/visualizador/generarCurriculoCv.do?cod_rh=0000004952| CENICAFE (Colômbia)|

h3. Ferramentas genômicas no melhoramento genético de características de importância econômica direta em bovinos da raça Nelore

*Descrição do Projeto*

A pecuária brasileira é uma atividade que apresenta extrema importância socioeconômica no Brasil e no mundo. No mercado internacional da carne, existe uma tendência para a valorização de produtos cárneos diferenciados (produtos com maior valor agregado), em termos de propriedades organolépticas da carne e consequências de seu consumo sobre a saúde humana. Além disto, existe uma preocupação crescente pelo impacto ambiental da produção pecuária e pela competição por alimentos, grãos e suplementos, que são utilizados tanto pela população humana como pelos bovinos. Neste cenário mundial, visando tornar a atividade pecuária economicamente rentável e sustentável, ganham importância as características associadas à qualidade da carcaça e carne, bem como as características indicadoras de eficiência alimentar. Atualmente, as características da carcaça e carne, assim como as associadas à eficiência alimentar, não têm sido consideradas nos programas de avaliação genética em virtude do alto custo e dificuldade de mensuração. No país, existem algumas instituições de pesquisa que vêm coletando informações fenotípicas para estas características, principalmente para carcaça e carne. Entretanto, trabalhos de quantitativa, com estimativas de parâmetros genéticos para estas características são raros. Além disto, dada à dificuldade de coleta de dados, em geral, as amostras são pequenas e há necessidade de um maior número de estimativas destes parâmetros antes que estas características possam ser utilizadas para seleção. Os importantes avanços nas técnicas de genética molecular, com o desenvolvimento de um painel de marcadores de polimorfismos de base única (SNP´s) de alta densidade, permitirão ganhos genéticos significativos, sobretudo em características de alto custo e de difícil mensuração, como é o caso das características de carcaça e carne bem como da eficiência de conversão alimentar. Procura-se com este projeto criar um banco de dados de características de qualidade de carcaça e carne e de eficiência alimentar, bem como utilizar uma base de dados de características de importância econômica que, normalmente, são contempladas em programas de melhoramento genético de gado de corte, como as características de crescimento e reprodutivas, para a detecção de polimorfismos de DNA associados a estas características e desenvolvimento de métodos e softwares visando seleção genômica. Para alcançar este objetivo serão desenvolvidas: análise genética quantitativa, estudos de associação e seleção genômica e estudo de expressão genica para as características de importância econômicas. Além disso, serão desenvolvidos e implementados algoritmos para simulação e informações moleculares.

*Grupo de Pesquisa*

| Nome | Instituição |

| "Lucia Galvão de Albuquerque (Coordenadora)":http://lattes.cnpq.br/5866981114947883 | FCAV/UNESP, Jaboticabal |

| "Henrique Nunes de Oliveira":http://lattes.cnpq.br/5593441035110683 | UNESP |

| "Humberto Tonhati":http://lattes.cnpq.br/7445254960858159 | UNESP |

| "Jesus Aparecido Ferro":http://lattes.cnpq.br/0147241723612464 | UNESP |

| "Luis Artur Loyola Chardulo":http://lattes.cnpq.br/9820754011277263 | UNESP |

| "Ricardo da Fonseca":http://lattes.cnpq.br/0308352373545558 | UNESP |

| "Fernando Sebastián Baldi Rey":http://lattes.cnpq.br/2142265309634106 | UNESP |

| "Roberto Carvalheiro":http://lattes.cnpq.br/4808650994820461 | UNESP |

h3. Utilização de sequenciamento de nova geração para o mapeamento fino de regiões cromossômicas que afetam o perímetro escrotal de touros Nelore

*Descrição do Projeto*

O desempenho reprodutivo de touros possui um grande impacto na indústria da carne bovina, afetando intervalos entre gerações, a taxa de mudança genética anual, e a quantidade de produtos que podem ser enviados ao mercado. O perímetro escrotal (PE) é a característica reprodutiva mais mensurada em gado de corte, e é utilizada como um dos principais critérios de seleção para a melhoria da precocidade e fertilidade dos rebanhos.  A caracterização de regiões genômicas que afetam o PE pode contribuir para a identificação de marcadores diagnósticos de desempenho reprodutivo e desvendar mecanismos moleculares envolvidos na biologia reprodutiva dos bovinos. Recentemente, o candidato conduziu um mapeamento genômico amplo de segmentos cromossômicos que explicam diferenças no PE de 861 touros da raça Nelore (Bos indicus), utilizando dados de mais de 777.000 marcadores do tipo polimorfismo de sítio único (single nucleotide polymorphism - SNP). Loci que se destacam do restante do genoma foram identificados nos cromossomos 4, 6, 7, 10, 14, 18 e 21. Estas regiões foram previamente associadas a características reprodutivas e de peso corporal em bovinos. O sinal detectado no cromossomo 14 replica o locus de característica quantitativa (quantitative trait locus - QTL) envolvendo o gene PLAG1, o qual apresenta efeitos pleiotrópicos na fertilidade de touros e na estatura de diversas espécies, incluindo humanos. Novos genes candidatos foram propostos para PE a partir deste estudo, os quais afetam crescimento e tamanho testicular em outros modelos animais. O presente projeto visa o refinamento destes loci através de sequenciamento de nova geração (next generation sequencing - NGS), com o objetivo de investigar o potencial de causalidade de SNPs, variações no número de cópias, inserções e deleções encontrados nestas regiões.

*Grupo de Pesquisa*

| Nome | Instituição |

| "José Fernando Garcia (Coordenador)":http://lattes.cnpq.br/9991374083045897 | FMVA – UNESP |

| "Yuri Tani Utsunomiya":http://lattes.cnpq.br/9212371812418885 | FCAV – UNESP |

| "Adam Taiti Harth Utsunomiya":http://lattes.cnpq.br/1465591957675972 | FMVA – UNESP |

| "Pier Kenji Rauschkolb Katsuda Ito":http://lattes.cnpq.br/8456634201201969 | FMVA – UNESP |

| "Marco Milanesi":http://lattes.cnpq.br/5793493812556403 | FMVA – UNESP/UCSC |

h3. Filogenia da hiperdiversa ordem Characiformes (Teleostei: Ostariophysi) utilizando elementos ultraconservados

*Descrição do Projeto*

A ordem Characiformes, um dos principais componentes da fauna de peixes de água doce do mundo, com mais de 2000 espécies conhecidas, é um dos grupos menos estudado sob o ponto de vista sistemático. Dentro desta ordem esta a família Characidae, uma das maiores famílias de peixe, com mais de 1000 espécies. As espécies dessa ordem sempre têm grande importância ecológica e econômica nas regiões onde ocorrem, sendo utilizados diretamente para o consumo humano ou na aquariofilia. Na região Neotropical, Characiformes representam cerca de um terço de todas as espécies de peixes de água doce. Um estudo recente, conduzido por nosso grupo de pesquisa, envolvendo dados moleculares, apresentou uma nova hipótese de relações entre Characiformes, propondo o reconhecimento de cinco famílias, não utilizadas anteriormente, e uma nova definição de Characidae. Embora este estudo tenha proporcionado um grande avanço no conhecimento sobre a sistemática de Characiformes, ainda há a necessidade de mais estudos, especialmente em relação a muitos grupos altamente diversos de Characidae e para várias famílias de Characiformes. Uma revisão geral da literatura disponível revela que também é nítido que há uma necessidade de utilização de marcadores moleculares novos e mais resolutivos, uma vez que muitas das relações entre as famílias ainda são pouco resolvidas. Neste sentido, estamos propondo a construção de uma nova filogenia, empregando as técnicas mais modernas de sequenciamento de segunda geração de elementos ultraconservados (UCEs), cuja utilização na sistemática filogenética tem dados mostrando promissores. Neste projeto também estamos propondo o enriquecimento de bancos de dados moleculares, como o bando de dados BOLD, para permitir a identificação molecular de todas as espécies a serem analisadas no presente estudo. Assim, o presente projeto deverá ser fundamental para uma melhor compreensão do que grupos constituem a ordem Characiformes e para testar as hipóteses sobre as relações entre as famílias, as relações entre os gêneros e espécies dentro das famílias e da biogeografia histórica do grupo, que hoje é amplamente distribuído em muitas bacias das regiões Neotropical e Etiópica.

*Grupo de Pesquisa*

| Nome | Instituição |

| "Claudio de Oliveira (Coordenador)":http://lattes.cnpq.br/0297419882161114 | IBB – UNESP |

| "Ricardo Macedo Corrêa e Castro":http://lattes.cnpq.br/6728477350016332 | FFCLRP – USP |

| "Fausto Foresti":http://lattes.cnpq.br/0804793944846367 | IBB - UNESP |

| "Ricardo Cardoso Benine":http://lattes.cnpq.br/7796068759338194 | IBB - UNESP |

| "Michael E. Alfaro":https://www.eeb.ucla.edu/indivfaculty.php?FacultyKey=10361 | University of California Los Angeles |

| "Fábio F. Roxo":http://lattes.cnpq.br/3246346415444307 | IBB - UNESP |

| "Brant C. Faircloth":http://faircloth-lab.org/assets/cv/brant-faircloth-vitae.pdf | Louisiana State Universtity |

| "Brian L. Sidlauskas":http://fw.oregonstate.edu/content/brian-sidlauskas | Oregon State University |

| "Bruno F. Melo":http://lattes.cnpq.br/1700536694107942 | IBB - UNESP |

| "Luz E. O. Orrego":http://lattes.cnpq.br/6024738094607424 | IBB - UNESP |

| "Natalia C. Sanchez":http://lattes.cnpq.br/3983321217610857 | IBB - UNESP |

h3. Especiação, isolamento reprodutivo e genética de populações em espécies de Bromeliaceae: implicações evolutivas e conservacionistas

*Descrição do Projeto*

A diferenciação genética entre populações e especiação representam um dos tópicos mais debatidos em evolução. A especiação pode ser vista como a evolução de mecanismos de isolamento reprodutivo entre populações que anteriormente realizavam trocas gênicas. Estes mecanismos devem ser mantidos por barreiras ao fluxo gênico, para que as espécies incipientes permaneçam como entidades distintas. Porém, cruzamentos entre espécies distintas (hibridação) são relativamente frequentes tanto em plantas como em animais, e sua importância e consequências evolutiva têm sido motivo de discussão entre os estudiosos. Em relação à diversificação de linhagens, alguns autores sustentam que a hibridação é um processo raro, que ocorre numa escala local, consistindo num ‘ruído evolutivo’ de pequena significância. Outros, no entanto, vêem a hibridação como uma poderosa força evolutiva que criaria oportunidades para a diversificação adaptativa e especiação em populações naturais. Análises moleculares são ferramentas eficientes na quantificação da estrutura genética das populações e na determinação das consequências dos processos de introgressão e hibridação em espécies incipientes. O objetivo deste projeto é estudar a natureza do isolamento reprodutivo entre populações simpátricas de espécies congêneres de bromélias, através da caracterização da estrutura genética populacional revelada por marcadores moleculares uni e biparentais. Estas informações são fundamentais para a compreensão dos processos que moldaram a extraordinária riqueza biológica presente nas florestas Neotropicais e das consequências genético-evolutivas da fragmentação de ambientes e diminuição do tamanho populacional, com vistas à conservação da biodiversidade.

*Grupo de Pesquisa*

| Nome | Instituição |

| "Clarisse Palma da Silva [Coordenador]":http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4769314T5 | Rio Claro - UNESP |

| "Bárbara Simões Santos Leal":http://lattes.cnpq.br/4293280365390725 | UNESP |

| "Bruno Pereira Leles":http://lattes.cnpq.br/6314691929011202 | UNESP |

| "Cleber Juliano Neves Chaves":http://lattes.cnpq.br/6294733090075847 | UNESP |

| "Felipe Aoki Gonçalves":http://lattes.cnpq.br/2015722559994895 | UNESP |

| "Fernanda Hurbath Pita Brandão":http://lattes.cnpq.br/0140364273798543 | IB - USP |

| "Marcos Vinícius Dantas de Queiroz":http://lattes.cnpq.br/3442906461784363 | UNESP |

| "Mateus Riveiro Mota":http://lattes.cnpq.br/4570575669083494 | UNESP |

| "Vanessa Araújo Graciano":http://lattes.cnpq.br/9089709649575640 | UNESP |

h3. Modelagem matemática e computacional em problemas epidemiológicos e Patológicos

*Descrição do Projeto*

Nesta investigação científica, a modelagem matemática e simulações computacionais de relevantes problemas biológicos vem sendo desenvolvidas. Em particular, as aplicações concentram-se em problemas epidemiológicos, imunológicos e cardíacos. Nestes modelos, as dinâmicas são descritas por um sistema de de equações diferenciais ordinárias (EDO) e parciais (EDP). Técnicas numéricas e de estimação de parâmetros, bem como controles otimizados serão empregados para a obtenção das soluções dos modelos desenvolvidos. Por exemplo, em epidemiologia o problema consiste em modelar e resolver computacionalmente a dinâmica espaço-temporal da dengue no território brasileiro; Em imunologia, pretendem-se investigar o caso mais severo da dengue (dengue hemorrágica) em crianças. Nestes problemas, após a modelagem por EDPs, investigam-se a estratégia de controle ótimo para encontrar o perfil de controle espaço-temporal das populações de mosquitos infectados transmissores da dengue. O problema é dividido em duas partes, a primeira consiste em estabelecer uma resolução computacional aplicando a técnica de elementos finitos no sistema de equações parabólicas, que descreve a dinâmica da

população em um longo período de tempo. A segunda parte, aplica-se o algoritmo de gradiente resolvendo o modelo associado ao problema direto. Em seguida, atualizam-se os parâmetros de controle. Este mesmo estudo pode ser empregado em cardiopatologia na investigação, por exemplo, do controle de células cardíacas doentes, devida irregularidades na dinâmica do perfil de cálcio nestas células. Pretende-se ao final dessas investigações promover o avanço do conhecimento destes problemas e divulgar resultados originais de pesquisas em revistas especializadas da área.

*Grupo de Pesquisa*

| Nome | Instituição |

| "Fernando Luiz Pio dos Santos [Coordenador]":http://lattes.cnpq.br/0249801965838212 | IBB/Botucatu - UNESP |

| "Mostafa Bendahmane":https://www.math.u-bordeaux.fr/imb/fiche-personnelle?uid=mbenda100p | IMB - University of Bordeaux, France |

| Elmahdi Erpaji | Hight School of Technology Essaouira |

| "Mostafa Adimy":http://math.univ-lyon1.fr/~adimy/ | INRIA, France |

| "Paulo F. de Arruda Mancera":http://lattes.cnpq.br/8232289412108723 | IBB/Botucatu - UNESP |

| "Cláudia P. Ferreira":http://lattes.cnpq.br/2052749698204617 | IBB/Botucatu - UNESP |

| "Diego S. Rodrigues":http://lattes.cnpq.br/5182777454304807 | PG/Biometria - UNESP |

| "Luiz Gustavo Lyra":http://lattes.cnpq.br/5934395513042603 | PG/Biometria - UNESP |

| "Felipe A. Camargo":http://lattes.cnpq.br/5080403336432575 | PG/Biometria - UNESP |

| "Thiago M. Oliveira":http://lattes.cnpq.br/8826613076134539 | PG/Biometria - UNESP |

h3. Ecologia molecular de vetores anofelinos na região Amazônica Brasileira

*Descrição do Projeto*

Anopheles darlingi é o vetor mais antropofílico e eficiente na transmissão da malária na Amazônia brasileira. O objetivo deste projeto é determinar a diversidade de vetores nesta região através de ferramentas moleculares de identificação vetorial, bem como avaliar o impacto de diferentes atividades econômicas sobre a estrutura populacional dos vetores. Entre as atividades podemos destacar a agricultura, pecuária e pesca, presentes nesta região do Brasil. A efetividade das atuais medidas de controle de vetores em suas populações também será avaliada.

*Grupo de Pesquisa*

| Nome | Instituição |

| "Paulo Eduardo Martins Ribolla [Coordenador]":http://lattes.cnpq.br/3577149748456880 | IBTEC/Botucatu - UNESP |

| "Diego Peres Alonso":http://lattes.cnpq.br/4683262057403776 |  |

| "Marcelo Urbano Ferreira":http://lattes.cnpq.br/5136161277318799 |  |

h3. Micobioma associado a amostras de solos do centro-oeste paulista mediante sequenciamento de Nova-Geração (NGS): Análises e distribuição de espécies patogênicas

*Descrição do Projeto*

Apesar da reconhecida importância dos Fungos (Eumycota) em processos biotecnológicos e na área clínica, a ecologia destes organismos ainda é pouco compreendida, devido principalmente às dificuldades em isolar e cultivar laboratorialmente os microorganismos do ambiente. Neste contexto, o Sequenciamento de Nova Geração (NGS) revolucionou a Microbiologia, pois possibilita um sequenciamento de alta cobertura do DNA ambiental total (metagenoma), que permite uma ampla visão sobre a estrutura, diversidade e função da comunidade microbiana, sem a necessidade de isolamento dos organismos. A técnica vem sendo empregada para uma compreensão mais robusta da ecologia dos microorganismos e tem sido também aplicada nos estudos de micobiota (biota fúngica). A ecologia é a chave para o entendimento de muitas doenças causadas por fungos patogênicos, principalmente de espécies dimórficas da ordem Onygenales, que engloba fungos do gênero Paracoccidioides, Histoplasma e Coccidioides, responsáveis por importantes micoses sistêmicas na América Latina. Várias evidências indicam que estes agentes apresentam distribuição restrita (endêmicas), localizada em micro-habitat, protegidos de radiação UV, variação de temperatura e intempéries, em solos enriquecidos com matéria orgânica de origem animal. Neste projeto, estamos propondo avaliar a diversidade fúngica por NGS em diferentes amostras de solos da região do Centro-Oeste paulista. Esperamos obter uma melhor compreensão dos fatores determinantes na distribuição ambiental das micobiotas, principalmente dos grupos com interesse clínico, contribuindo assim para adoção de possíveis medidas de prevenção.

*Grupo de Pesquisa*

| Nome | Instituição |

| "Eduardo Bagagli [Coordenador]":http://lattes.cnpq.br/3320327570429539 | IBB/Botucatu - UNESP |

| "Danielle Hamae Yamauchi:http"://lattes.cnpq.br/2536387708241756 | IBB/Botucatu - UNESP |

| "Hans Garcia Garces":http://lattes.cnpq.br/6401914946579025 | IBB/Botucatu - UNESP |

| "Flávia H. Barbosa-Trovão":http://lattes.cnpq.br/7150175204993182 | IBB/Botucatu - UNESP |

| "Marcus de Melo Teixeira":http://lattes.cnpq.br/4989251399905728 | UnB |

h3. Classificação de embriões humanos mediante as técnicas de time-lapse, processamento de imagens digitais e inteligência artificial

*Descrição do Projeto*

As técnicas de reprodução assistida, ainda que tenham evoluído muito nos últimos anos, continuam apresentando uma baixa taxa de natalidade por ciclo de tratamento (30% em média). Isso tem levado as clínicas especializadas na reprodução humana a buscarem por metodologias mais eficazes que complementem e maximizem o tratamento com a fertilização in vitro. Nesse sentido, a qualidade dos embriões humanos, no estágio de blastocisto, tem demonstrado ser capaz de predizer a taxa de sucesso do embrião em estabelecer a gravidez clínica. Atualmente, apesar de existirem diversas técnicas para a análise da qualidade morfológica do embrião, muitas delas são invasivas e incompatíveis para uma gestação saudável levando as clínicas, rotineiramente, a analisarem o embrião por meio de microscopia óptica. Entretanto, essa avaliação torna a análise bastante subjetiva, uma vez que podem ocorrer divergências acentuadas na classificação intra- e inter-embriologista, por diversos fatores, seja eles emocionais, cansaço ou de outra natureza em relação ao embriologistas. As técnicas de inteligência artificial associadas ao processamento de imagem digital e a técnica de time-lapse podem vir a suprir essa demanda. Essas técnicas são não invasivas, onde a imagem de um embrião humano é capturada, pela técnica de time-lapse, e é processada digitalmente para a extração de variáveis matemáticas. Em seguida, estas são analisadas pela técnica de inteligência artificial, nesta pesquisa utilizando as técnicas de redes neurais artificiais e algoritmos genéticos, a qual pode retirar a subjetividade envolvida no método anteriormente descrito no processo da classificação embrionária. Com isso, a avaliação torna-se objetiva e reprodutível e dessa forma, poderia proporcionar às pacientes envolvidas no processo melhores informações quanto as suas reais chances de engravidar e uma melhor predição do número mínimo de embriões a serem transferidos para obter a gestação de feto único.

*Grupo de Pesquisa*

| Nome | Instituição |

| "José Celso Rocha [Coordenador]":http://lattes.cnpq.br/3274654959062530 | FCL/Assis - UNESP |

| "Marcelo Fábio Gouveia Nogueira":http://lattes.cnpq.br/3734933152414412 | Assis - UNESP |

| "Matheus Henrique Miquelão Cecílio":http://lattes.cnpq.br/3076109941372703 | Assis - UNESP |

| "Eleonora Inácio Fernandez":http://lattes.cnpq.br/9956174304910662 | Assis - UNESP |

| "Dóris Spinosa Chéles":http://lattes.cnpq.br/0739326659566595 | Assis - UNESP |

| "André Satoshi Ferreira":http://lattes.cnpq.br/4136872864405275 | Assis - UNESP |

| "Eloiza Adriane Dal Molin":http://lattes.cnpq.br/2348825174567101 | Assis - UNESP |

| "Julia Carnelós Machado Velho":http://lattes.cnpq.br/4730347179471388 | Assis - UNESP |

| "João Guilherme Cândido dos Santos":http://lattes.cnpq.br/6359391268026945 | Assis - UNESP |

| "Cristina Hickman": | Imperial College London |

| "Stuart Lavery": | Imperial College London |

| "Nikica Zaninovic": | Weill Cornell Medicine College of Cornell University |

| "Marcos Messeguer": | Clínica IVI – Espanha |

| "José Roberto Alegretti":http://lattes.cnpq.br/2133349204257751 | Clínica Huntington |

| "Aline Rodrigues Lorenzon":http://lattes.cnpq.br/0220082747120021 | Clínica Huntington |

h3. Estudo de associação genômica ampla de baixo custo e predições genômicas para resistência a Aeromonas hydrophila em pacu (Piaractus mesopotamicus)

*Descrição do Projeto*

A espécie Piaractus mesopotamicus (pacu) ocorre nas bacias hidrográficas do rio Paraná-Paraguai e corresponde a um dos peixes de água doce mais produzidos na aquicultura da América do Sul. Por isso, representa um dos principais peixes candidatos para melhoramento genético, especialmente devido à sua aceitação no mercado (nacional e internacional). Aeromonas hydrophila é uma bactéria gram-negativa considerada nociva para a saúde humana e para peixes de ambientes de água doce. No Brasil, a aeromoniose provoca altas taxas de mortalidade em várias espécies de peixes, incluindo o pacu. Atualmente, a aplicação de antimicrobianos comerciais é o principal tratamento utilizado pelos produtores, como a oxitetraciclina e o florfenicol. No entanto, o uso destas substâncias em piscicultura pode contaminar o ambiente aquático, resultar em resíduos na carne, contribuir para o surgimento de patógenos resistentes, impactar outras espécies e/ou a cadeia alimentar como um todo e, consequentemente, a saúde dos consumidores. Portanto, a seleção de genótipos superiores para resistência a doenças é uma abordagem fundamental para maximizar a produção no contexto da sustentabilidade ambiental e segurança alimentar. Os objetivos deste projeto são: i) realizar um estudo de associação genômica ampla para resistência a Aeromonas hydrophila em pacu e ii) avaliar estratégias de predição genômica utilizando uma estratégia de baixo custo com base na combinação de genotipagem-por-sequenciamento (GBS), baixa densidade de polimorfismos de nucleotídeo único (SNPs) e imputação de genótipos. Cinquenta famílias do programa de melhoramento do Caunesp serão usadas como material biológico. Esta população do melhoramento foi estabelecida em 2017 (projeto FAPESP 2016/21011-9). As características avaliadas para resistência a doenças serão taxa de sobrevivência e tempo de morte. Em relação à análise genômica, pretendemos obter os genótipos parentais utilizando um painel de alta densidade (10K SNPs) por abordagens de GBS e, em seguida, realizar a imputação de genótipos na progênie usando um painel de baixa densidade (0,5K SNPs) e abordagens de imputação baseadas na genealogia, que fornecerão uma estratégia custo-efetiva para a aplicação de estudos de associação genômica ampla e incorporação de seleção genômica em pacu. O resultado esperado do projeto é auxiliar na seleção de genótipos superiores para aumentar a produtividade, o que contribuirá diretamente para a segurança alimentar da América do Sul, fornecendo peixe de qualidade economicamente acessível para a população, juntamente com o desenvolvimento sustentável da atividade. Além disso, os resultados deste projeto contribuirão na redução do uso de antibióticos e na diminuição da ocorrência de surtos de A. hydrohila em pisciculturas, uma vez que é uma bactéria de especial preocupação para a saúde humana.

*Grupo de Pesquisa*

| Nome | Instituição |

| "Diogo Teruo Hashimoto [Coordenador]":http://lattes.cnpq.br/9911680788368846 | CAUNESP |

| Jose Manuel Yanez | Universidad de Chile/UCHILE |

| "Rafael Vilhena Reis Neto":http://lattes.cnpq.br/7328177916306037 | Campus Experimental de Registro/CERE/UNESP |

| "Carolina Heloisa de Souza Borges":http://lattes.cnpq.br/1971515231262616 | Centro de Aqüicultura da Unesp/CAUNESP/UNESP |

| "John Fredy Gomez Agudelo":http://lattes.cnpq.br/9766631055442860 | Centro de Aqüicultura da Unesp/CAUNESP/UNESP |

| "Lieschen Valeria Guerra Lira":http://lattes.cnpq.br/2740652029421592 | Centro de Aqüicultura da Unesp/CAUNESP/UNESP |

| "Milena Vieira de Freitas":http://lattes.cnpq.br/0540886123491375 | Centro de Aqüicultura da Unesp/CAUNESP/UNESP |

| "Natália Jade Mendes":http://lattes.cnpq.br/0227511284562481 | Centro de Aqüicultura da Unesp/CAUNESP/UNESP |

| "Raquel Belini Ariede":http://lattes.cnpq.br/1738162837225131 | Centro de Aqüicultura da Unesp/CAUNESP/UNESP |

| "Vito Antonio Mastrochirico Filho":http://lattes.cnpq.br/7396848662264865 | Centro de Aqüicultura da Unesp/CAUNESP/UNESP |

h3. Holobioma das esponjas marinhas, efeitos das mudanças climáticas e potenciais biotecnológicos: uma abordagem holística e multidisciplinar

*Descrição do Projeto*

As esponjas marinhas realizam diversos serviços que contribuem para o funcionamento dos ecossistemas bentônicos. Elas também abrigam abundantes e diversas comunidades bacterianas com as quais estabelecem complexas interações e são capazes de auxiliar o hospedeiro no crescimento e desenvolvimento. As esponjas são desde a década de 1970 as principais fontes de produtos biotecnológicos e vários compostos bioativos isolados destes animais são, na verdade, sintetizados pelas comunidades microbianas associadas. Entretanto, a diversidade, estrutura e possíveis funções das comunidades microbianas associadas às esponjas marinhas no litoral de São Paulo são pouco conhecidas. Além do mais, as esponjas enfrentam inúmeras dificuldades devido principalmente aos efeitos das mudanças climáticas. As espécies Aplysina fulva, A. caissara (endêmica) e A. cauliformis, presentes no litoral do estado de São Paulo e conhecidas por ter alta capacidade de formar associações com microrganismos, serão investigadas neste projeto usando abordagens ecológicas, microbiológicas e biotecnológicas. Métodos dependentes e independentes de cultivo serão utilizados para investigar as comunidades procariótica e eucariótica associadas às esponjas. A diversidade taxonômica e estrutura da comunidade dos microrganismos serão acessadas através do sequenciamento em larga escala dos genes codificadores de 16S e 18S rRNA. As três espécies de esponjas serão coletadas juntamente com a água do mar e sedimento para verificar a especificidade das comunidades microbianas associadas. Experimentos em laboratório utilizando temperaturas previstas em cenários futuros de mudanças climáticas serão executados. Esses efeitos na comunidade procariótica e no hospedeiro serão investigados através das análises de metagenoma e metatranscriptoma. Além disso, o acompanhamento in situ permitirá avaliar a estabilidade temporal da comunidade procariótica associada às três espécies de Aplysina. Os potenciais biotecnológicos das bactérias isoladas das três espécies de Aplysina serão avaliados quanto a produção de substâncias antimicrobianas e anticâncer. A bioprospecção e o sequenciamento genômico das bactérias selecionadas com atividade antimicrobiana e anticâncer serão realizados por pesquisadores do laboratório do Prof. Dr. Wagner Vilegas (CLP-UNESP, São Vicente, SP). Os resultados obtidos neste projeto serão inovadores por investigar esponjas do Atlântico Sul e possibilitarão uma melhor compreensão das funções tanto dos hospedeiros quanto dos microrganimos simbiontes associados. Além disso, este projeto visa acessar o grande potencial biotecnológico das bactérias isoladas das esponjas marinhas antes que a mudança da temperatura da água possa alterar a biodiversidade destes animais. Assim, a pergunta deste projeto é acessar a biodiversidade e a funcionalidade do holobioma das esponjas marinhas do litoral paulista.

*Grupo de Pesquisa*

| Nome | Instituição |

| "Cristiane Cassiolato Pires Hardoim [Coordenador]":http://lattes.cnpq.br/3411546054525074 | UNESP-São Vicente |

| "Wagner Vilegas":http://lattes.cnpq.br/7927877224326837 | UNESP-São Vicente |

| "Tânia Márcia Costa":http://lattes.cnpq.br/6353015321611058 | UNESP-São Vicente |

| "Márcio Reis Custódio":http://lattes.cnpq.br/7525404075009709 | IB-USP |

| "Gisele Lôbo-Hajdu":http://lattes.cnpq.br/1346430944942436 | UERJ |

| "Julia Peres Ramalho":http://lattes.cnpq.br/0661484022255498 | UNESP-CLP/PPG-EvD-UFABC |

| "Letícia Sanfilippo Rojas":http://lattes.cnpq.br/2750745213037680 | UNESP-CLP/PPG-EvD-UFABC |

| "Luiza Carminato":http://lattes.cnpq.br/8014293021828206 | UNESP-CLP |

| "Carolina Mendes Costa":http://lattes.cnpq.br/8578145009454675 | UNESP-CLP |

| "Gustavo Dias":http://lattes.cnpq.br/2981371189400999 | UFABC |

| "Massimiliano Cardinale":https://orcid.org/0000-0003-1421-722X | University of Salento (Itália) |

| "Sussana López-Legentil":https://orcid.org/0000-0001-8737-6729 | University of North Carolina Wilmington (EUA) |

| "Detmer Sipkema":https://orcid.org/0000-0003-3836-219X | University of Wageningen (Holanda) |

h3. Bioinformática na Caracterização de componentes do genoma em Coffea spp

*Descrição do Projeto*

O café é uma das bebidas mais consumidas no mundo. A complexidade do seu sabor é resultante de uma mistura de componentes voláteis e não-voláteis, e são liberados no processo de torra. Muitas dessas substâncias são resultantes de vias bioquímicas do metabolismo especializado, especialmente terpenos. Tais metabólitos regulam a interação planta-meio ambiente, mas muitos passos de suas vias de biossíntese ainda não são conhecidos. O gênero Coffea possui 124 espécies descritas. C. canephora é uma espécie diplóide (2n = 2x = 22 cromossomos) e C. arabica é uma espécie poliplóide (2n = 4x = 44 cromossomos). A espécie C. arabica resultou da associação por hibridização das espécies C. canephora e C. eugenioides (2n = 2x = 22 cromossomos). Por meio de estudos recentes de bioinformática em genomas vegetais, sabe-se que genes envolvidos na biossíntese de compostos do metabolismo especializado muitas vezes estão organizados em clusters. Com isso, há uma demanda de análise computacional de genomas, compreendendo a comparação dos clusters entre espécies de Coffea para identificar se há ocorrência de clusters espécie-específicos, além de avaliar padrões evolutivos de clusters compartilhados. O projeto poderá fornecer, dessa forma, um conhecimento abrangente da organização e regulação do metabolismo de Coffea em escala genômica. Sabe-se ainda que TEs - Transposable Elements - compreendem uma grande porção do genoma, podendo em alguns casos alcançar até 90% da sua composição. Abordagens para identificação destas sequências se dão por metodologias que utilizam grande capacidade computacional. Desde modo, para o sucesso do projeto é imprescindível supercomputadores que permitam, além de uma boa infraestrutura e redundância 24/7 de execução, uma boa capacidade de memória e processamento. Em quase todos os programas necessários há processamento concorrente e não são passíveis de pausas ou interferências. Estes TEs são organizados em Classe, Ordem e Superfamílias, e demandam o uso de várias ferramentas, o que torna-se um desafio na organização destes resultados. Quando se envolve mais de uma estratégia, geralmente, é necessário o uso de scripts para a padronização destes resultados. Ainda que uma metodologia garanta a identificação dos diversos tipos de TEs, a combinação de outras ferramentas garante robustez em seu mapeamento. Ferramentas utilizadas para este tipo de identificação são baseadas em similaridade, assinaturas ou as construções de sequência consenso utilizando técnicas de novo que requer massivos recursos computacionais para cobrir a anotação completa destes genomas. Diante dos resultados de clusterização gênica e uma anotação de TEs nos genomas alvo, permite-se a inferência e a construção de hipóteses evolutivas e/ou de interação destes dois tipos de sequências. Com isso, o presente trabalho visa a identificação e o mapeamento de Elementos Transponíveis em três genomas do gênero Coffea, bem como a caracterização de clusters metabólicos de genes envolvidos na produção de compostos do metabolismo especializado.

*Grupo de Pesquisa*

| Nome | Instituição |

| "Douglas Silva Domingues [Coordenador]":http://lattes.cnpq.br/7905667701769534 | UNESP/Rio Claro |

| "Samara Mireza Correia de Lemos":http://lattes.cnpq.br/3473844729483064 | UNESP |

| "Ana Karla Moreira Lobo":http://lattes.cnpq.br/8038877583036400 | UNESP |

| "Suzana Tiemi Ivamoto":http://lattes.cnpq.br/1763200047578046 | UNESP |

| "Paula Oliveira Camargo":http://lattes.cnpq.br/7029205997406628 | UNESP |

| "Ilara Gabriela Frasson Budzinski":http://lattes.cnpq.br/7182715435551073 | UNESP |

| "Alexandre Rossi Paschoal":http://lattes.cnpq.br/5834088144837137 | Universidade Tecnológica Federal do Paraná |

| "Daniel Longhi Fernandes Pedro":http://lattes.cnpq.br/7994096871064639 | Universidade Tecnológica Federal do Paraná |

| "Alisson Lucas de Souza":http://lattes.cnpq.br/0881646378465743 | Universidade Tecnológica Federal do Paraná |

| "Emerson Alves da Silva":http://lattes.cnpq.br/4672169756196715 | nstituto de Botânica de São Paulo |

| "Romain Guyot":http://lattes.cnpq.br/8302628822123670 | Institut de Recherche pour le Développement - França |

h3. Identificação de novos RNAs não codificadores (ncRNAs) em tumores torácicos e colorretais

*Descrição do Projeto*

RNAs não codificadores (ncRNAs), tais como microRNAs (miRNAs), têm sido reportados como alterados em CCR e tem sido sugerido como potenciais biomarcadores diagnósticos, prognósticos e preditivos. Estudos recentes do transcritoma usando sequenciamento de alto desempenho (RNA-seq) sugerem a existência de ncRNAs previamente não identificados com perfis de expressão com alta especificidade tecidual, inclusive relacionados à tumorigênese nos tumores torácicos e no trato intestinal inferior. No entanto, existem poucos estudos buscando identificar novas sequências dessas moléculas em tumores torácicos e colorretais e as diferenças na expressão associadas ao local primário do tumor. Portanto, neste estudo, propomos, por meio de análise in silico, avaliar o perfil transcricional de ncRNAs, particularmente miRNAs e piwiRNAs, para identificar novas sequências dessas moléculas associadas a tumores torácicos e colorretais, que provavelmente estão envolvidos na carcinogênese. Para isso dados do transcritoma de tecidos normais e tumorais de diferentes localizações anatômicas obtidos por sequenciamento de alto desempenho serão coletados e analisados por ferramentas de bioinformática para identificação de novos ncRNAs associados com tumorigênese torácica e colorretal, esse dados encontram-se disponíveis no banco de dados The Human Cancer Genome (TCGA). Desta forma, a descoberta de novos ncRNAs pode revelar mecanismos regulatórios específicos de cada tecido, e que tenham relevância no câncer. Sendo assim, este estudo tem como objetivo identificar novos ncRNAs, especificamente ncRNAs pequenos, associados com a carcinogênese dos tumores torácicos e colorretais. Este estudo tem potencial para identificar novos RNAs pequenos não codificadores cujas vias de regulação estejam associadas tumores torácicos e gastrointestinais, com potencial aplicação como biomarcadores e/ou alvos terapêuticos potencialmente podem ser aplicados no diagnósticos e manejo de pacientes na prática clínica.

*Grupo de Pesquisa*

| Nome | Instituição |

| "Patrícia P. dos Reis [Coordenador]":http://lattes.cnpq.br/1109525021631011 | UNESP/Botucatu |

| "Sandra Drigo Linde":http://lattes.cnpq.br/4146312148776662 | UNESP/Botucatu |

| "Iael Weissberg":http://lattes.cnpq.br/0693448240603621 | UNESP/Botucatu |

| "Ana Laura Seneda":http://lattes.cnpq.br/0683281736282343 | UNESP/Botucatu |

| "Mateus de Camargo Barros Filho":http://lattes.cnpq.br/6975946089084616 | Fundação Antonio Prudente/AC Camargo Cancer Center |

h3. Caracterização do transcritoma codificador da metástase cerebral de câncer de pulmão

*Descrição do Projeto*

O câncer de pulmão é uma das neoplasias malignas mais comuns e a principal causa de óbitos por câncer no mundo. Em 2018, foram registrados 2,1 milhões de novos casos de câncer de pulmão e 1,8 milhão de mortes associadas. No Brasil, é o segundo câncer mais comum, com 31.856 mortes registradas em 2018. Estima-se que até 2040 ocorram 3,6 milhões de casos de câncer de pulmão e 3,1 milhões de óbitos no mundo. As metástases cerebrais (MC) são particularmente comuns no câncer de pulmão. Aproximadamente 80% dos pacientes com câncer de pulmão de células não pequenas (CPNPC), o tipo histológico mais comum da doença, apresentam metástase localmente avançada ou distante no momento do diagnóstico. Em geral, 20 a 40% dos pacientes diagnosticados com câncer de pulmão desenvolvem MC à medida que a doença progride, sendo esta a complicação clínica mais letal e mal gerenciada. A sobrevida mediana de pacientes tratados é de 4,9 à 7 meses. Atualmente, não existem opções para profilaxia, melhores estratégias de tratamento da MC, marcadores prognósticos ou preditivos do câncer de pulmão metastático. Apesar dos recentes avanços na compreensão do processo metastático no câncer de pulmão, pouco se sabe sobre a biologia e mecanismos de metastatização cerebral. Neste contexto, o objetivo primordial deste projeto é caracterizar o transcritoma codificador de metástase cerebral de pacientes diagnosticados com cancer de pulmão usando metodologia de sequenciamento de alta performance, a qual é capaz de gerar dados em larga escala, com alta sensibilidade e especificidade. Para isso, dados de sequenciamento de RNA (RNA-seq) de plataformas de alto desempenho, de tecidos normais e tumorais serão coletados de bancos de dados e analisados por ferramentas bioinformáticas. Os resultados dessa pesquisa poderão ser utilizados em estudos futuros de caracterização de alvos terapêuticos moleculares no tratamento de pacientes com MC no carcinoma pulmonar.

*Grupo de Pesquisa*

| Nome | Instituição |

| "Patrícia P. dos Reis [Coordenador]":http://lattes.cnpq.br/1109525021631011 | UNESP/Botucatu |

| "Vanessa das Graças Pereira de Souza":http://lattes.cnpq.br/7960453586286498 | UNESP/Botucatu |

| "Mariana Rodrigues Santesso":http://lattes.cnpq.br/5127611886231955 | UNESP/Botucatu |

h3. Estudo estrutural de componentes da via clássica de transporte nuclear relacionada ao circovírus suíno tipo 2 (PCV2) com o emprego de técnicas de inteligência artificial

*Descrição do Projeto*

Nos últimos anos, o Brasil alcançou uma posição de destaque na produção de carne suína. Apesar de os métodos intensivos de criação conferirem alta produtividade, existem muitos desafios na suinocultura, entre os quais estão as doenças infecciosas. O Circovírus Suíno Tipo 2 (PCV2) é um patógeno viral que apresenta uma ampla distribuição mundial e está comprovadamente associado a uma série de manifestações clínicas em suínos domésticos. A síndrome que mais causa prejuízos na suinocultura é a síndrome multissistêmica do definhamento dos suínos desmamados (SMDSD), que foi inicialmente descrita em 1991 como uma doença esporádica caracterizada por perda de peso, icterícia, dispneia e diarreias. Os animais acometidos pela SDMSD apresentam ainda lesões características multissistêmicas, principalmente nos órgãos linfóides. As Importinas são proteínas responsáveis pelo transporte de outras proteínas para o núcleo celular, sendo classificadas em Importinas-Alpha (ImpAlpha) e Importinas-Beta (ImpBeta). Na via clássica de importação nuclear, para uma proteína ser transportada, ela precisa conter uma Sequência de Localização Nuclear (NLS), que interage com uma ImpAlpha. Experimentos de mutagênese sítio dirigida demonstraram que os 41 resíduos de aminoácidos N-terminais da proteína do capsídeo de PCV2 são essenciais para que ela seja importada para o núcleo, verificando a presença de uma NLS nessa sequência. Apesar disso, ainda não estão disponíveis estudos sobre a interação entre os resíduos dessa sequência e Importinas-Alpha. Assim, com o objetivo de caracterizar este possível complexo, propomos a realização de estudos estruturais computacionais baseados em inteligência artificial (deep learning), de forma a determinar a ocorrência de interação ou não entre a NLS do PCV2 e a isoforma Alpha2 da ImpAlpha de Mus musculus. No caso da confirmação da possibilidade de interação, pretendemos também classificar os complexos mais prováveis com base em parâmetros termodinâmicos e estruturais e identificar os contatos de interface mais importantes para a formação deste complexo. Os resultados deste projeto poderão contribuir no entendimento do modo como PCV2 interage com proteínas das células hospedeiras e apresentam o potencial de gerar conhecimento útil para a elaboração futura de drogas antivirais e/ou outros produtos de interesse biotecnológico.

*Grupo de Pesquisa*

| Nome | Instituição |

| "Angelo José Magro [Coordenador]":http://lattes.cnpq.br/0059017255172730 | UNESP/Botucatu |

| "Eric Allison Philot":http://lattes.cnpq.br/7304041360256449 | UFABC |

| "Rafael Plana Simões":http://lattes.cnpq.br/1862814827590632 | UNESP/Botucatu |

| "Lucas Hecker Vasques":http://lattes.cnpq.br/7330686056319906 | UNESP/Botucatu |

| "Ramon Hernany Martins Gomes":http://lattes.cnpq.br/8970772820436623 | UNESP/Botucatu |

h3. Integração de genômica de populações e modelagem biofísica de dispersão por correntes oceânicas para inferência da conectividade de árvores de mangue do litoral brasileiro

*Descrição do Projeto*

A dispersão é um mecanismo crucial para os seres vivos, pois permite que eles alcancem novos recursos e que populações e espécies explorem novas condições ambientais. Contudo, descrever mecanismos de dispersão de algumas espécies que podem se deslocar por milhares de quilômetros pode ser muito

custoso ou mesmo inviável, como no caso dos propágulos de árvores mangue. A dispersão e distribuição dessas árvores tem sido estudada no mundo todo por meio de dados genéticos, e a influência das correntes oceânicas no deslocamento dos propágulos tem sido cada vez mais evidente. Entretanto, poucos

trabalhos relacionam diretamente os padrões de distribuição das populações com a dispersão por correntes oceânicas de modo integrado. Nesse projeto, nosso objetivo é avaliar o papel das correntes oceânicas na dispersão e na conectividade de Rhizophora mangle ao longo da costa brasileira. Testaremos a hipótese nula, com ausência de estruturação populacional, bem como hipóteses que consideram isolamento por distância ou por oceanografia considerando diferentes contribuições do movimento dos propágulos e do recrutamento. Descreveremos a estrutura genética e inferiremos taxas de fluxo gênico entre populações utilizando dados genômicos de plantas provenientes de dez localidades ao longo da costa brasileira através da simulação de dados genômicos sob modelos evolucionários complexos. Adicionalmente, simularemos o deslocamento de propágulos entre as populações através de modelos biofísicos de correntes oceânicas, respeitando a morfologia dos propágulos da espécie e a fenologia reprodutiva ao longo da costa. Avaliaremos os efeitos geográficos e oceanográficos nos padrões de variação genética neutra utilizando análise de redundância baseada em distância e análise de redes. Esses resultados serão relevantes para explicar a distribuição atual e futura dessas populações frente às mudanças climáticas, sendo relevantes, portanto, para guiar os esforços de conservação.

*Grupo de Pesquisa*

| Nome | Instituição |

| "Gustavo Maruyama Mori [Coordenador]":http://lattes.cnpq.br/2207901730548266 | UNESP/Campus do Litoral Paulista |

| "André Guilherme Madeira":http://lattes.cnpq.br/4154669726500768 | UNESP/Campus do Litoral Paulista |

| Tadashi Kajita | Univ. of the Ryukyus - Japão |

| Yoshiaki Tsuda | University of Tsukuba |

| "Maria Imaculada Zucchi":http://lattes.cnpq.br/2083064025342283 | Agência Paulista de Tecnologia do Agronegócio, Piracicaba |

h3. A contribuição de interações animal-planta para biodiversidade e restauração da Mata Atlântica

*Descrição do Projeto*

Em todo o mundo e especialmente nos trópicos, as florestas primárias estão diminuindo rapidamente devido à conversão de florestas antropogênicas para a agricultura e outros tipos de uso da terra. Simultaneamente, a recuperação florestal tem levado ao aumento de florestas secundárias, que tem o potencial de mitigar a perda de biodiversidade e fornecer serviços ecossistêmicos importantes. Certas características da paisagem, como cobertura florestal nativa, provavelmente afetam a composição e o funcionamento dessas novas comunidades, alterando as condições ambientais, o influxo de animais frugívoros, sementes e genótipos originários de florestas vizinhas. Este projeto aborda as complexas interações entre plantas e animais que possibilitam a biodiversidade nos níveis genético, de espécies e funcional e o fornecimento de serviços ecossistêmicos. As informações genômicas de espécies representam um recurso fundamental para entender como as populações respondem e se adaptam sob essas novas condições. Tais informações são chave para projetar sistemas resilientes em paisagens antropogênicas amplamente dominadas por agropecuária e afetadas pelas dinâmicas urbanas. O objetivo geral deste projeto é quantificar como a composição e configuração da paisagem afeta a restauração florestal levando-se em conta as relações funcionais planta-frugívoros e seus efeitos em cascata no armazenamento de carbono, recrutamento de árvores ao nível populacional, diversidade genômica neutra e funcional e valor de conservação da biodiversidade em comunidades emergentes da região da Mata Atlântica. Para isso usaremos bancos de dados de atributos de plantas e animais, faremos censo de espécies da flora e fauna frugívora e desenvolveremos estudos genômicos de espécies alvo para entender os processos desde os níveis populacionais. Desenvolveremos o componente empírico do projeto em regiões da Mata Atlântica onde aplicaremos métodos de amostragem de biodiversidade: redes de neblina para captura de aves, armadilhas fotográficas para registro da fauna, parcelas para censo e monitoramento de espécies arbóreas, coleta de frutos e sementes para medição de atributos de dispersão e material genético, e amostragem de tecido vegetal (folha e caule) de plantas adultas para análises genéticas. Os dados genéticos serão obtidos mediante o isolamento de DNA genômico e geração de locos informativos em regiões neutras e funcionais do genoma usando sequenciamento de nova geração e bioinformática. Além disso, analisaremos camadas ambientais e da paisagem usando bancos de dados disponibilizados gratuitamente (e.g. MapBiomas) e extrairemos as métricas usando software de geotecnologias (e.g., QGis, ferramentas espaciais do R). Análises estatísticas dos dados ecológicos, genéticos e geoambientais serão conduzidos no software R.

*Grupo de Pesquisa*

| Nome | Instituição |

| "Marina Corrêa Côrtes [Coordenador]":http://lattes.cnpq.br/6547567800497624 | UNESP |

| "Carolina da Silva Carvalho":http://lattes.cnpq.br/8134949068613031 | Instituto Tecnológico da Vale |

| "Cristina García":http://lattes.cnpq.br/1497537583760902 | University of Liverpool, UK |

| "Willian Simioni":http://lattes.cnpq.br/2828561198871251 | UNESP |

| "Carina Isabella Motta":http://lattes.cnpq.br/1437543057904220 | UNESP |

| "Marianne Azevedo":http://lattes.cnpq.br/4894399169714859 | UNICAMP |

| Robert Timmers | Utrecht University |

h2. Biofísica

h3. Biofísica Computacional 

*Descrição do Projeto*

Neste projeto utilizamos técnicas de simulação computacional pra investigar sistemas biológicos. Em três áreas distintas: dinâmica molecular, métodos de Monte Carlo aplicado á física medica e simulação e caracterização de redes biológicas. No primeiro subprojeto nós utilizamos simulações de dinâmica computacional e técnicas de docking molecular para investigar a estrutura, a dinâmica de proteínas de interesse e suas interações com compostos de baixo peso molecular.

O método de Monte Carlo é uma poderosa estratégia para simulações em física computacional. Na física médica, esta técnica tem sido extensivamente usada em especial para cálculo da dose depositada em materiais, possuindo aplicações em diagnóstico, tratamento e desenvolvimento de novas abordagens para o tratamento de câncer. O objetivo deste subprojeto é simular a produção e detecção de fótons de raios X na faixa de energia do radiodiagnóstico, para alvo de molibdênio utilizando o software Geant4. As simulações deverão explorar o paralelismo de um agregado de computadores disponível em nosso laboratório. desenvolvimento de técnicas de alta produção de dados está transformando a biologia em uma disciplina rica em dados.

No último subprojeto nós consideramos redes biológicas integradas que incluem interações gênicas envolvendo metabolismo regulação e interação proteína-proteína. Nós iremos desenvolver ferramentas de aprendizado de máquina que utilizarão informações topológicas integradas com dados de expressão, localização celular e organização dos genomas para extrair informações biológicas relevantes. Nós também iremos investigar a estrutura de comunidades e procurar por motivos topológicos visando compreender a organização topológica de larga escala das células biológicas. 

*Grupo de Pesquisa*

| Nome | Instituição |

| "Ney Lemke (Coordenador)":http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4784399U9 | Instituto de Biociências |

| "Joel Mesa Hormaza":http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4768294H0 | Instituto de Biociências |

| "Marcos Roberto de Mattos Fontes":http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4727954E9 | Instituto de Biociências |

| "Ângelo José Magro":http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4735810U6 | Instituto de Biociências |

| "Marcio Luis Acencio":http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4763049Y2 | Instituto de Biociências |

| "Agnes Alessandra Sekijima Takeda":http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4757646U6 | Instituto de Biociências |

| "Carlos Alexandre Henrique Fernandes":http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4710704T5 | Instituto de Biociências |

h3. Estimativas de energia livre de ligação de complexos proteína-ligante

*Descrição do Projeto*

O objetivo do presente plano consiste em calcular a energia livre de ligação proteína-ligante em moléculas de interesse biológico. Um sistema biológico interessante consiste naquele formado por moléculas presentes no processo de coagulação sanguínea, conhecido por sistema hemostático. O início da cascata de coagulação, que compreende uma rede de reações altamente controladas e correlacionadas, pode ser desencadeada por via extrínseca (fator tecidual) ou intrínseca (fator XI) ativando a trombina para gerar polímeros de fibrina reticulada, que, em última instância realizam a coagulação. O estudo de ligantes da trombina, que possam inibir sua ação, pode se mostrar interessante do ponto de vista biológico. Para isso é necessário empregar métodos que estimem a energia de ligação entre a proteína e o ligante. Um desses métodos consiste na dinâmica molecular. 

Do ponto de visto computacional, a energia livre de ligação é calculada através do potencial de força média (PMF), obtido em função de uma determinada coordenada de reação, que pode ser, por exemplo, a distância d entre o sítio de ligação da proteína e o ligante. Porém, dois fatores são obstáculos sérios: 

(1) o potencial expresso como função de uma única coordenada de reação implica tomar a média sobre todos os demais graus de liberdade; 

(2) barreiras energéticas relativamente altas podem obstar o acesso à configurações, impedindo o cálculo mais preciso das probabilidades relativas, o que afeta o cálculo descrito em (1). 

Daí a motivação de empregar métodos computacionais associados à dinâmica molecular, como “umbrella sampling” e “replica exchange” que aperfeiçoam a aquisição de dados oriundos das simulações. 

O método “umbrella sampling” ajuda a estudar o sistema nas regiões em que a probabilidade de encontrar o sistema é baixa, e o método “replica Exchange” cria várias réplicas do sistema, em diferentes temperaturas, o que ajuda a fazer com que o sistema consiga ultrapassar barreiras energéticas relativamente altas. Com isso, consegue-se acessar melhor o espaço conformacional da molécula e do ligante e assim calcular a energia livre de ligação, que, na verdade, reflete a afinidade do ligante à proteína. A necessidade de alto desempenho computacional está ligada à necessidade de empregar várias réplicas do sistema (tipicamente de 20 a 100), uma em cada processador de um cluster. Daí a motivação de submeter o presente plano ao Grid-Unesp. 

*Grupo de Pesquisa*

| Nome | Instituição |

| "Jorge Chahine (Coordenador)":http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4797759J6 | Instituto de Biociências, Letras e Ciências Exatas|

| "Luciane Sussuchi da Silva":http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4261625J6 | Instituto de Biociências, Letras e Ciências Exatas|

| "Raghuvir Krishnaswamy Arni":http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4780555Z4 | Instituto de Biociências, Letras e Ciências Exatas|

h3. Estudo de sistemas de interesse ambiental e biológico por simulações computacionais

*Descrição do Projeto*

As consequências da atividade humana sobre o meio ambiente vêm se tornando preocupantes nas últimas décadas. Em especial, questões relacionadas à manutenção dos reservatórios mundiais de água potável já fazem parte da pauta de reuniões envolvendo líderes de praticamente todos os países do mundo. Nesse contexto se destaca a preocupação com a poluição de cursos d'água por metais pesados. Os calixarenos são moléculas macrocíclicas capazes de complexar, seletivamente, diferentes íons de metais pesados conforme sua composição química. Dessa forma, tais moléculas são potenciais candidatas a serem utilizadas no desenvolvimento de soluções destinadas à despoluição ambiental. Apesar do vasto material já publicado sobre o assunto, principalmente na área experimental, o entendimento detalhado dos processos físico-químicos envolvidos na complexação de íons de metais pesados por calixarenos ainda está longe de ser completamente alcançado.

A incidência de doenças alérgicas como asma, rinite, dermatite atópica e alergia alimentar vem aumentando drasticamente nas últimas décadas, principalmente na população pediátrica. As drogas ministradas atualmente apresentam ação antialérgica ineficiente ou provocam efeitos colaterais

indesejáveis, o que traz a necessidade de se desenvolver novas drogas destinadas a esse tipo de tratamento. Dentre os compostos naturais com comprovada ação antialérgica podemos destacar os flavonóides. Entretanto, essas substâncias apresentam baixa solubilidade e são sensíveis à foto-oxidação ou fotodegradação, o que diminui sua biodisponibilidade. Um aumento considerável na biodisponibilidade dessas drogas é conseguido através da formação de complexos de inclusão das mesmas com uma classe de moléculas carreadoras chamadas ciclodextrinas. Apesar de serem utilizados comercialmente em mais de 30 medicamentos em todo o mundo, a forma como os complexos de inclusão aumentam a biodisponibilidade de fármacos ainda não está totalmente esclarecida. Existem algumas hipóteses baseadas em observações experimentais indiretas, entretanto, o processo está longe de ser completamente entendido.

O uso de simulações computacionais para estudar esses tipos de sistemas pode ser bastante profícuo. Dentre as inúmeras técnicas de simulação computacional existentes, a Dinâmica Molecular (DM) é uma das mais difundidas atualmente, pois fornece resultados extremamente satisfatórios e confiáveis. A obtenção, a partir de cálculos de DM, de uma trajetória contendo a evolução temporal do sistema permite uma gama de possíveis análises, o que pode nos fornecer desde a conformação média do sistema em um intervalo de tempo até intrincadas correlações temporais de propriedades coletivas, ou médias termodinâmicas que podem ser correlacionadas com um comportamento macroscópico do sistema.

*Grupo de Pesquisa*

| Nome | Instituição |

| "Alexandre Suman de Araujo (Coordenador)":http://lattes.cnpq.br/2044157599722078 | Instituto de Biociências, Letras e Ciências Exatas|

| "Ernesto Raul Cafffarena":http://lattes.cnpq.br/8742778337409951 | PROCC, Fundação Oswaldo Cruz |

| "Luiz Fernando da Costa Zonetti":http://lattes.cnpq.br/9700477039154855 | IBILCE/UNESP |

| "Ingrid Bernardes Santana Martins":http://lattes.cnpq.br/5116710887551537 | IBILCE/UNESP |

h3. Explorando fenômenos biofísico-químicos por metodologias de primeiros princípios em sistemas bioeletroquímicos.

*Descrição do Projeto*

O emprego de métodos computacionais tanto clássicos quanto do tipo mecânicos-quânticos no estudo de sistemas moleculares vem crescendo de forma acentuada, permitindo que os estudos por meio de ferramentas computacionais de simulação de sistemas químicos e bioquímicos venham corroborar observações experimentais e vice-versa, ampliando sobremaneira o entendimento dos processos físico-químicos envolvendo estes sistemas. O foco do nosso grupo em especial é centrado no estudo de processos e eventos moleculares que ocorrem sobre interfaces semicondutoras ou metálicas (para o estudo de eventos biológicos que se façam por interação física ou química e também para o estudo fundamental dos processos energéticos associados a estes eventos e interface particular, em meio não-aquoso ou mesmo fisiológico, dependendo do interesse de estudo). Desta forma, o grupo mede e modela por funções de transferência, sobretudo funções de transferência eletroquímicas, de massa e ótica, sistemas moleculares tais como proteínas redox (incluindo enzimas), sistemas moleculares redox, proteínas do tipo lectínas e suas interações com células, utilizando-os, muitas vezes, como ferramentas para diagnóstico clínico, i.e. como biosssensores, simplex ou multiplex, etc.. No último exemplo, devido ao desenvolvimento de um sistema simplex e multiplex de funções de imitância do tipo plug and play o grupo (tecnologia patenteada), em cooperação com pesquisadores da Universidade de Oxford (Prof. Dr. Jason Davis), o pesquisador responsável deste projeto recebeu o prêmio Brian Mercer Feasiability da Royal Society em Londres, dezembro de 2012. O grupo também idealizou um método de espectroscopia de capacitância capaz de calcular a condutividade e a capacitância redox associados aos eventos de transferência eletrônica e cinética em sistemas bioquímicos e moleculares. Isso permitiu o desenvolvimento de biossensores que operam com sinais de transdução completamente inéditos e de altíssimo limite de detecção (da ordem de picomolar). Este sinal de transdução possui componentes quânticas que o grupo deseja aprofundar estudo, incluindo a utilização do conceito para o entendimento de sistemas como motores moleculares.

Aliado ao que foi relatado acima, o grupo atualmente conta com especialistas que operam com hamiltoniano híbrido clássico/quântico. A operação da componente clássica é realizada utilizando-se métodos de dinâmica molecular baseada em campos de força enquanto que a parte quântica pela teoria do funcional de densidade (DFT). A ideia central do projeto aqui apresentado é empregar essas ferramentas para estudar de forma mais profunda os mecanismos e processos experimentalmente evidenciados com as ferramentas de funções de transferência e espectroscopia de capacitância anteriormente apresentadas.

*Grupo de Pesquisa*

| Nome | Instituição |

| "Prof. Dr. Paulo Roberto Bueno (Coordenador)": http://lattes.cnpq.br/0477045906733254 | IQ-UNESP |

| "Prof. Dr. Eduardo Maffud":http://lattes.cnpq.br/9424346762460416 | IQ-UNESP |

| "Profa. Dra. Maria del Pilar Sotomayor":http://lattes.cnpq.br/2933194342093387 | IQ-UNESP |

| "Prof. Dr. Jason Davis" | University of Oxford |

h3. Modelos computacionais para avaliação de macromoléculas

*Descrição do Projeto*

O desenvolvimento ou aprimoramento de ferramentas computacionais tem possibilitado um melhor entendimento de processos biológicos. Neste projeto, empregamos modelos teóricos simplificados para avaliar o enovelamento de proteínas, mecanismos envolvendo motores moleculares, interação proteína-ligante, proteína-proteína e padrões de hidrólise por meio da avaliação de mudanças conformacionais e variações de carga. 

As abordagens utilizadas empregam uma interface teórico/experimental em colaboração com grupos experimentais internos e externos à Unesp. O foco principal é combinar dinâmica molecular ou simulações de Monte Carlo com informações obtidas experimentalmente, direcionando nossos potenciais e facilitando a caracterização de macromoléculas. 

Dentre as técnicas experimentais estão: eletroforese capilar, dicroísmo circular, espalhamento de raios-X a baixo ângulo, transferência ressonante de energia por fluorescência, ressonância nuclear magnética, além dos tradicionais dados de cristalografia. Essas técnicas podem ser facilmente combinadas com: “docking”, termodinâmica de enovelamento de proteínas obtidos por simulação, caracterização estrutural por modelos flexíveis, dentre outras técnicas computacionais. 

Ainda, essa combinação deve ser suficiente para suportar uma correta calibração de modelos, favorecendo em um passo seguinte a avaliação e seleção de sistemas ou elementos de interesse pré-experimentação. 

As metodologias e programas a serem desenvolvidas devem favorecer todo público acadêmico que tem como o foco o estudo de proteínas, possibilitando investigações mais detalhadas, assim como a confirmação de especulações de cunho científico para a interpretação de resultados.

*Grupo de Pesquisa*

|"Leandro Cristante de Oliveira (Coordenador)":http://lattes.cnpq.br/4163627059926738|UNESP-IBILCE|

| "Sidney Jurado de Carvalho":http://lattes.cnpq.br/8812420351255158|UNESP-IBILCE|

| "Mateus Henrique Platinetti Nanzer":http://lattes.cnpq.br/831160978908396|UNESP-IBILCE|

| "Ernesto Tavares Neto":http://lattes.cnpq.br/4519494243861640|UNESP-IBILCE|

h3. Análise de Métodos de Determinação de Vias Biológicas Alteradas em Dados Toxicogenômicos

*Descrição do Projeto*

Uma das áreas de estudo que se desenvolveu no contexto das ciências ômicas é a toxicogenômica, que combina a toxicologia com as tecnologias das ciências ômicas para obter e analisar informações referentes a efeitos adversos em células ou tecidos de várias espécies de organismos expostos a um determido composto. Existe na  internet uma grande quantidade de dados de diversas naturezas (genômicos, trancriptômicos, proteômicos, metabolômicos, etc…) estudando o contexto toxicogenômico em organismos modelo, o desenvolvimente de metodologias para melhor análise desses dados é de grande interesse acâdemico e privado devido a possibilidade de melhor aproveitamento de dados já gerados. Isso pode resultar em melhor compreenção de diversos aspectos do composto (exposição, toxicidade, variabilidade, mecânismos de ação, dose-resposta), determinação de biomarcadores e por fim, redução de custos no desenvolvimento de novos fármacos. As análises de mecânismos de ação tipicamente envolvem o uso de dados de expressão gênica para determinação de genes diferencialmente expressos (DEGs) seguido da determinação das ontologias mais significantes ligados a esses, processo que recebe o nome de enriquecimento funcional de genes diferencialmente expressos (EFDEGs). Uma limitação desse método é que  não  se considera os genes que não se mostrem diferencialmente expressos, e esses genes podem ter uma contribuição não desprezível para os efeitos observados no sistema biológico. Procurando contornar esse problema, propomos aqui a utilização de dois outros métodos de determinação de vias biológicas alteradas, utilizando como input dados de expressão gênica da base de dados online OPEN TG-GATES para estudar os mecanismos de ação de antineoplásicos e anti-inflamatórios não esteróides (AINES) em estudos in vitro e in vivo no Rattus norvegicus e estudos in vitro no Homo sapiens. O primeiro é chamado de análise de grupos de genes funcionalmente associados (AGFAGs) que envolve o uso de clusters de genes segundo o gene ontology (GO) para determinação da significância estatísca da alteração da atividade e da entropia desses grupos entre caso e controle utilizando uma abordagem estatística de reamostragem com reposição (Bootstraping). O segundo se chama transcriptograma (TCPGM) e envolve a projeção de dados de expressão gênica sobre redes de interação proteína-proteína ordenadas de maneira a agrupar as proteinas com maior número de interações perto umas das outras utilizando um método de Monte Carlo, de maneira a relacionar as ontologias com genes, proteínas e o seu nivel de interação na rede em questão. No final pretende-se realizar uma comparação dessas duas metodologias com o EFDEGS para avaliação de informações adicionais que estas duas metodolgias podem fornecer.

*Grupo de Pesquisa*

| "José Luiz Rybarczyk Filho (Coordenador)":http://lattes.cnpq.br/3740074012748153 | UNESP-Botucatu |

| "Giordano Bruno Sanches Seco":http://lattes.cnpq.br/3089391589358445 | UNESP-Botucatu |

| "André Luiz Molan":http://lattes.cnpq.br/0541531461444734 | UNESP-Botucatu |

| "José Rafael Pilan":http://lattes.cnpq.br/2509334657792583 | UNESP-Botucatu |

h3. Oportunidades de controle das leishmanioses por bioconjugação de peptídeos antimicrobianos a moléculas leishmanicidas e planejamento, síntese e caracterização de peptídeos inéditos para interferir no fluxo mitocondrial de íons cálcio

*Descrição do Projeto*

As leishmanioses correspondem a um grupo de doenças causada por protozoários do gênero Leishmania. Estas, entre outras doenças parasitárias, representam grande problema de saúde pública, principalmente considerando o número crescente de pacientes em risco para essas infecções, incluindo imunocomprometidos e aqueles vivendo em situação de pobreza, em regiões com pouco investimento em saneamento básico. O tratamento das leishmanioses é fundamental, principalmente considerando a elevada incidência de mortes associadas ao não tratamento (20-30 mil óbitos/ ano) em todo o mundo; no entanto, há poucas opções terapêuticas disponíveis, as quais são pouco eficazes e tóxicas. Desta forma, a busca por novas opções terapêuticas é importante. Dentro deste cenário, um de nossos objetivos é avaliar a atividade leishmanicida de peptídeos antimicrobianos das classes temporinas e histatinas, funcionalizados aos antileishmaniais anfotericina B ou CP2, este último, previamente caracterizado em nosso grupo de pesquisa. Adicionalmente, sabendo que a sinalização por cálcio em tripanossomatídeos é importante para a sobrevivência destes no hospedeiro mamífero e que o influxo deste cátion na mitocôndria, importante para a sua homeostase,  é controlado por um complexo uniporter mitocondrial (MCU), realizar-se-á a avaliação in silico do MCU de Leishmania através de estudos de docking molecular, a fim de desenhar peptídeos capazes de inibir o influxo de Ca2+ para esta organela, além de poder contribuir com o entendimento da regulação destas proteínas.

*Grupo de Pesquisa*

| "Márcia Aparecida Silva Graminha (Coordenador)":http://lattes.cnpq.br/3290850591493864 | UNESP-Araraquara |

| "Eduardo Maffud Cilli":http://lattes.cnpq.br/9424346762460416 | UNESP |

| "Nailton Monteiro do Nascimento Júnior":http://lattes.cnpq.br/4186874201635999 | UNESP |

| "Natália Caroline Silva Costa":http://lattes.cnpq.br/8200644036309795 | UNESP |

| "Victor de Sousa Batista":http://lattes.cnpq.br/2791497626350203 | UNESP |

h3. Teoria mecanicista para padrões biológicos e possibilidades de uso para gerenciamento de seus ecossistemas

Sistemas biológicos complexos são compostos de muitas entidades que interagem entre si e com o ambiente de uma maneira intrincada e altamente não linear. Como um resultado dessas interações, sistemas complexos frequentemente se auto-organizam em padrões espaço-temporais. Esses padrões têm atraído bastante atenção nos últimos anos, inicialmente devido à sua inquestionável beleza, e posteriormente devido às importantes informações que eles contêm sobre o estado do sistema no qual eles se formam. Supõem-se, por exemplo, que padrões espaciais são capazes de informar sobre a robustez do ecossistema no qual eles se formam sendo, por tanto uma importante ferramenta para prevenir perda de biodiversidade. A modelagem matemática tem sido uma ferramenta muito poderosa para explorar a origem desses padrões e também para especular sobre suas possíveis consequências no nível do (eco)sistema, já que na natureza uma escala de tempo muito longa é necessária para que esses padrões apareçam. No entanto, modelos de formação de padrões focam na reprodução da forma observada e frequentemente evitam uma descrição detalhada das interações que estão por trás delas. Essa aproximação tem levantado questões importantes, já que padrões que parecem idênticos podem surgir em contextos muito diferentes em processos de causas distintas, que muitas vezes levam a consequências no nível do sistema que são contraditórias. Portanto, para explorar padrões biológicos e extrair conclusões significativas sobre as implicações potenciais, é necessário desenvolver uma nova abordagem teórica que foca não somente na recuperação das estruturas observadas, mas também considera o conjunto correto de interações no nível individual. Proponho que uma nova aproximação para formação de padrões, no qual padrões auto-organizados e suas consequências ecológicas e evolucionárias surjam naturalmente de uma descrição detalhada de interações específicas do sistema em um nível individual. Dessa forma, padrões representam uma ponte natural entre comportamento, ecologia e evolução e, desse modo, fornecem uma forma

poderosa de integrar processos que ocorrem em diferentes escalas em sistemas complexos biológicos.

*Grupo de Pesquisa*

| "Ricardo Martinez Garcia (Coordenador)":http://lattes.cnpq.br/0141480030649374 | ICTP-SAIFR/UNESP |

| "Gabriel Andreguetto Maciel":http://lattes.cnpq.br/7161324238606964 | ICTP-SAIFR/UNESP |

| Jairo M. Rojas Huamani | IFT/UNESP |

| Benjamin Garcia de Figueiredo | IFT/UNESP |

h2. Ciência da Computação

h3. Aprendizado por Reforço profundo para Locomoção de Robôs Bípedes

*Descrição do Projeto*

Robótica de serviço utilizando robôs bípedes tem ganhado crescente atenção devido a possibilidade de sua aplicação em ambientes desenvolvidos para humanos. No entanto, locomoção bípede tem se mostrado um desafio teórico e prático devido a alta dimensionalidade do problema e a necessidade de controle preciso em tempo real de múltiplos atuadores e sensores combinado com sistemas dinâmicos complexos. Por outro lado, aprendizado por reforço (RL) e sua versão com redes neurais profundas (DRL) estão se tornando abordagens pertinentes para tratar problemas de controle desafiadores devido a sua capacidade de trabalhar em processos contínuos e livres de modelo. Neste contexto, nosso objetivo neste projeto é aplicar DRL ao aprendizado de uma caminhada bípede estável para um robô humanoide em simulação e sua versão real enquanto avaliamos sua efetividade em tarefas de locomoção robótica e, em particular, locomoção bípede.

*Grupo de Pesquisa*

| Nome | Instituição |

| "ALEXANDRE DA SILVA SIMÕES (Coordenadora)":http://lattes.cnpq.br/1368002066043197 | Unesp |

| "Esther Luna Colombini":http://lattes.cnpq.br/0225560551183999 | Unicamp |

| "Eric Rhomer":http://lattes.cnpq.br/8123718545976907 | Unicamp |

h3. Detecção de Eventos por Mineração de Dados Paralelizada em Fluxos de Rede IPFIX

*Descrição do Projeto*

Este projeto apresenta a proposta de desenvolvimento e consolidação de um sistema de detecção e correlação de eventos relacionados à segurança de redes de computadores. O sistema, já prototipado por nossa equipe e em produção, possui como estrutura de base a utilização do protocolo IPFIX (IP Flow Information Export) como exportador de informações sumarizadas de uma rede de computadores. O projeto prevê quatro núcleos principais: 1.) O desenvolvimento de um protocolo baseado no processo de !NetFlow (formalizado pela IETF - Internet Engineering Task Force como sendo o protocolo IPFIX no RFC-5101) e que acrescente melhorias na sumarização das informações prestadas, consumindo menor espaço de armazenamento; 2.) A implementação de um modelo de armazenamento do novo protocolo em um banco de dados distribuído; 3.) A utilização de prospecção de dados, tais como técnicas de mineração de dados associativas, classificatórias, previsivas ou de agrupamento para detecção, correlação, classificação; e 4.) Previsão de eventos de segurança em redes de computadores. A arquitetura do sistema é baseada em clusters que visam paralelizar tarefas tanto para o armazenamento dos dados quanto para sua prospecção, objetivando maximizar o desempenho computacional. Este modelo de sistema mostra-se pioneiro na análise através da mineração de fluxos de dados, empreendendo características importantes aos sistemas de segurança computacional, tais como a escalabilidade no monitoramento de infra-estruturas de redes de alta velocidade, detecção rápida de tentativas de atividades ilícitas (tais como a propagação de worms ou estabelecimento de botnets), detecção ou previsão de ataques de negativa de serviço (!DoS), entre outros considerados as maiores ameaças atuais na Internet. Como subproduto é importante citar que este sistema pode ser usado para fornecer proteção à própria estrutura do !GridUNESP, uma vez que sensores podem ser implantados em elementos estratégicos da grade, de tal forma a coletar e analisar os seus dados de fluxos, permitindo a detecção rápida de eventos e a adoção de contramedidas. 

*Grupo de Pesquisa*

| Nome | Instituição |

| "Adriano Mauro Cansian (Coordenador)":http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?metodo=apresentar&id=K4728008Z9 | IBILCE |

| "Adriano César Ribeiro":http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?metodo=apresentar&id=K4214965Z3 | IBILCE |

| "André Proto":http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?metodo=apresentar&id=K4231782D1 | IBILCE |

| "Luiz Heitor Waiteman":http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?metodo=apresentar&id=K4482985T7 | IBILCE |

| "Isabela Liane de Oliveira":http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?metodo=apresentar&id=K4254467D6 | IBILCE |

| "Jorge Luiz Corrêa":http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?metodo=apresentar&id=K4137999H6 | IBILCE |

| "Leandro Arabi Alexandre":http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?metodo=apresentar&id=K4250579A1 | IBILCE |

| "Maira Lambort Batista":http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?metodo=apresentar&id=K4279800A2 | IBILCE |

h3. Implementação e Otimização de Algoritmos de Alinhamentos Múltiplos de Sequências em Ambientes “Grid”

*Descrição do Projeto*

A solução de problemas genômicos propostos pelos biólogos, tornou-se inviável sem o uso de ferramentas computacionais, o que desenvolveu, de maneira intensa, o campo da Bioinformática, aproximando cientistas da computação e biólogos. Inicialmente, era possível resolver os problemas de Bioinformática através do uso de máquinas sequenciais, pois apenas uma pequena parcela dos problemas genômicos era tratada, conhecida e explorada pelos biológos. A evolução da complexidade desses problemas fez com que o uso de computação sequencial não fosse mais suficiente para resolvê-los, criando um uso massivo da computação paralela na criação das novas ferramentas e algoritmos em Bioinformática. A partir disso, adotou-se a idéia da resolução de grandes problemas, através de sua execução em máquinas paralelas de vários portes. No entanto, isso possui duas vertentes, uma delas compromete a execução caso a máquina paralela não seja suficientemente poderosa para tratar o problema. Por outro lado, quando a máquina é poderosa o suficiente, em geral, está acessível para uma pequena parcela de pesquisadores e o custo para a sua construção é elevado. Assim, o presente projeto propõe a idéia de implementação de algoritmos de alinhamento múltiplo de biossequências em “Grids”, para aumentar significativamente a capacidade de processamento e armazenamento na resolução desses problemas, explorando custo financeiro menor do “Grid”, visto que ele pode ser composto de equipamentos heterogêneos e distribuído por uma rede de comunicação utilizada mundialmente, que é a internet. 

*Grupo de Pesquisa*

| Nome | Instituição |

| "José Márcio Machado (Coordenador)":http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?metodo=apresentar&id=K4781876T1 | Instituto de Biociências, Letras e Ciências Exatas |

| "Geraldo Francisco Donegá Zafalon":http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?metodo=apresentar&id=K4138050E6 | Instituto de Biociências, Letras e Ciências Exatas |

| "Liria Matsumoto Sato":http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?metodo=apresentar&id=K4787468P8 | Poli - USP |

| "Angelo Passaro":http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?metodo=apresentar&id=K4789419P8 | IEAv - CTA |

| "Mario Luiz Tronco":http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?metodo=apresentar&id=K4723039H1 | Instituto de Biociências, Letras e Ciências Exatas |

h3. Métodos Analíticos e Numéricos em Mecânica Computacional

*Descrição do Projeto*

Mecânica computacional é a disciplina relacionada com o uso de métodos computacionais para estudar fenômenos governados pelos princípios da mecânica.

A mecânica computacional (CM – computational mechanics) é interdisciplinar. Seus três pilares são: matemática, ciência computacional e mecânica. Dinâmica de fluidos computacional, termodinâmica computacional, eletromagnetismo computacional e mecânica dos sólidos computacional são algumas das muitas especializações existentes.

A matemática leva à modelagem de fenômenos físicos dos processos encontrados na mecânica, em termos de equações, geralmente, diferenciais parciais, muitas vezes, não lineares. Na ciência computacional, códigos computacionais são desenvolvidos para resolver as equações diferenciais parciais por alguma técnica computacional: analítica e/ou numérica. Na maioria dos casos, devido às complexidades das equações e das geometrias, técnicas numéricas tais como método de diferenças finitas e métodos de elementos finitos são empregadas para se obter simulações dos processos a serem estudados.

O uso de técnicas numéricas, em geral, permite transformar sistemas de equações diferencias parciais em grandes sistemas algébricos, os quais requerem para rápida solução o uso de recursos computacionais de elevada capacidade de processamento. Isto remete ao uso de processamento paralelo para redução dos tempos computacionais.

Neste projeto, estão envolvidos pesquisadores das áreas de Engenharia Mecânica, Engenharia Civil, Física e Matemática. Os problemas envolvem simulações de processos fluido-térmicos, problemas em mecânica dos sólidos, ciências dos materiais e matemática aplicada. Os problemas não requerem tanta capacidade de armazenamento como na física de altas energias, mas requerem, por exemplo, como no caso de simulações em dinâmica dos fluidos computacional para escoamentos turbulentos, grande capacidade de processamento. Problemas de interação fluido estrutura, que podem existir tanto em engenharia mecânica ou civil, são também casos que requerem alta capacidade de processamento.

Até o presente momento, o grupo tem usado recursos computacionais limitados, obviamente, limitando o tamanho e complexidade dos problemas que poderiam ser analisados. Desta forma, o uso dos recursos computacionais do GridUnesp possibilitará abordar problemas muito maiores do que os que têm sido estudados e obter respostas dentro de tempos inferiores aos atualmente praticados. Isto possibilitará avanços nas pesquisas que vem sendo realizadas as quais estavam limitadas pelos recursos computacionais de que se dispunham. 

*Grupo de Pesquisa*

| Nome | Instituição |

| "Aluísio Viais Pantaleão [Coordenador]":http://lattes.cnpq.br/0980013303755727 | Faculdade de Engenharia de Ilha Solteira |

| "João Batista Aparecido":http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?metodo=apresentar&id=K4787768P0 | Faculdade de Engenharia de Ilha Solteira |

| "Amarildo Tabone Paschoalini":http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?metodo=apresentar&id=K4709059Y7 | Faculdade de Engenharia de Ilha Solteira |

| "André Luiz Seixlack":http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?metodo=apresentar&id=K4788847Y6 | Faculdade de Engenharia de Ilha Solteira |

| "Cassio Roberto Macedo Maia":http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?metodo=apresentar&id=K4789830A8 | Faculdade de Engenharia de Ilha Solteira |

| "Emanuel Rocha Woiski":http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?metodo=apresentar&id=K4787963Y3 | Faculdade de Engenharia de Ilha Solteira |

| "João Antonio Pereira":http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?metodo=apresentar&id=K4783818Z4 | Faculdade de Engenharia de Ilha Solteira |

| "João Batista Campos Silva":http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?metodo=apresentar&id=K4785884Z2 | Faculdade de Engenharia de Ilha Solteira |

| "José Luiz Gasche":http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?metodo=apresentar&id=K4798091D8 | Faculdade de Engenharia de Ilha Solteira |

| "Ricardo Alan Verdú Ramos":http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?metodo=apresentar&id=K4701433Y1 | Faculdade de Engenharia de Ilha Solteira |

| "Leandro Oliveira Salviano":http://lattes.cnpq.br/0065309506501422 | Faculdade de Engenharia de Ilha Solteira |

h3. Extração de conhecimento em Big Data com suporte de Grids computacionais

*Descrição do Projeto*

O progressivo aumento do volume de dados em formato digital tem se tornado um desafio tecnológico de grande interesse na área de ciência da computação. Isso porquê, com a contínua disseminação dos computadores pessoais e das redes a nível mundial, a geração de conteúdo encontra proporções maiores e formatos significativamente mais complexos do que normalmente se observa em sistemas de informação. Extrair conhecimento relevante dessas massas de dados complexas e com grande volume é particularmente interessante e envolve a correlação de tecnologias em diferentes áreas, dentre elas: armazenamento, preparação, mineração, visualização e análise de dados. Contudo, metodologias utilizadas para dados convencionais não tem se mostrado adequadas nas diversas etapas envolvidas na extração de conhecimento a partir desses novos conjuntos, aos quais foi atribuído o termo Big Data. Em termos de armazenamento, há a necessidade por escalibilidade e tolerância a falhas para garantir que mesmo frente a falhas de hardware em grande escala os dados sejam preservados. Por outro lado, as técnicas de mineração devem inferir relações complexas entre os dados e medir quantitativamente os valores e qualidade dos dados, a fim de produzir conhecimento em um tempo reduzido. Adicionalmente, os analistas frequentemente necessitam explorar os dados visualmente ou numericamente a fim de obter conhecimento, e inovações tecnológicas são necessárias nesse sentido. Esse projeto propõe o estudo e desenvolvimento de tecnologias nos diversos setores envolvidos na extração de conhecimento, com foco em conjuntos Big Data. Ao explorar as capacidades de

processamento e armazenamento de um ambiente de Grid, espera-se criar mecanismos aprimorados que permitam solucionar os problemas relacionados a esses conjuntos e, em última instância, fornecer sub-produtos significativos aos diversos setores da sociedade que poderiam usufruir dos resultados dessa pesquisa.

*Grupo de Pesquisa*

| Nome | Instituição |

| "Carlos Roberto Valêncio [Coordenador]":http://lattes.cnpq.br/4644812253875832 | UNESP/IBILCE |

| "André Francisco Morielo Caetano":http://lattes.cnpq.br/7499821251648419 | UNESP/IBILCE |

| "William Tenório":http://lattes.cnpq.br/5702941515384796 | UNESP/IBILCE |

| "Victor Hugo Penhalves Martins":http://lattes.cnpq.br/2378199554089608 | UNESP/IBILCE |

| "José Carlos de Freitas":http://lattes.cnpq.br/4981194770655356 | UNESP/IBILCE |

| "Paulo Henrique Paim dos Santos":http://lattes.cnpq.br/0041567300580498 | UNESP/IBILCE |

| "Henrique Gracioli Neves":http://lattes.cnpq.br/9263159721700604 | UNESP/IBILCE |

h3. Identificação e classificação de LTR-retrotransposons

*Descrição do Projeto*

Elementos Transponíveis (TEs) são trechos de DNA que podem se “mover” de um local para outro dentro de um genoma. Eles podem ser, basicamente, divididos em duas classes (com suas subdivisões: superfamílias, famílias e subfamílias): os Retrotransposons e os DNA Transposons, de acordo com o modo como eles se “movem”. O interesse específico dentro deste projeto está nos Retrotransposons. A maneira tradicional de identificar Retrotransposons em um genoma é através do processo de Homologia, que consiste em comparar a sequência genômica de interesse (a sequência que se quer analisar) com um conjunto de sequências representativas de Retrotransposons conhecidos, verificando-se o grau de similaridade entre as sequências

comparadas. Uma forma alternativa de encontrar TEs é através da identificação dos chamados Domínios Conservados de Proteínas, o que permite identificar e caracterizar o suposto TE. Modelos Ocultos de Markov (HMMs) são modelos probabilísticos que estão sendo utilizados na solução de alguns problemas da Biologia Molecular (dentre outras áreas). A técnica HMMs permite criar os chamados “perfis probabilísticos” como, por exemplo, de classes de proteínas ou, o que é o caso aqui, de classes/superfamílias de TEs. Este projeto visa utilizar as 3 formas citadas acima para a identificação e classificação de

Retrotransposons em sequências genômicas. Para isso serão utilizadas ferramentas computacionais já existentes, a saber, os programas HMMER, RPS-Blast e RepeatMasker. Formas alternativas de criação de HMMs serão testadas (testadas usando o HMMER) e os resultados gerados serão comparados com os da forma tradicional de HMMs e com os resultados produzidos pelas outras duas ferramentas computacionais citadas.

*Grupo de Pesquisa*

| Nome | Instituição |

| "Carlos Norberto Fischer[Coordenador]":http://lattes.cnpq.br/1858554355077119 | UNESP/Rio Claro |

| "Fabricio Aparecido Breve":http://lattes.cnpq.br/5693860025538327 | UNESP/Rio Claro |

| Romain Guyot | Universidade de Montpellier, França |

h3. Aprendizado de Máquina utilizando Modelos Inspirados pela Natureza

*Descrição do Projeto*

Computação inspirada pela natureza é o nome dado ao conjunto de técnicas para solução de problemas computacionais, cujo desenvolvimento utiliza a natureza como fonte de inspiração. Modelos computacionais inspirados pela natureza frequentemente são utilizados em tarefas de aprendizado de máquina, campo de pesquisa científica ligado ao projeto e desenvolvimento de algoritmos que permitem aos computadores evoluir comportamentos baseados em dados empíricos. Recentemente, alguns trabalhos utilizando partículas inteligentes, que caminham em redes demarcando território através de mecanismos de competição e cooperação, foram utilizados em algumas tarefas de aprendizado de máquina, incluindo o aprendizado semi-supervisionado O objetivo principal deste projeto é criar e/ou adaptar modelos inspirados pela natureza, incluindo modelos de movimentação de partículas, para resolver alguns problemas específicos do aprendizado de máquina, incluindo o problema de aprendizado com dados imperfeitos, onde alguns itens de dados têm rótulos errados; o problema de detecção de comunidades sobrepostas, onde diversos elementos podem pertencer simultaneamente a mais de uma comunidade com diferentes graus de pertinência; o aprendizado ativo, onde um especialista pode ser consultado e fornecer rótulos durante a execução do algoritmo; o aprendizado com mudanças de conceitos, onde as características das classes mudam ao longo do tempo; e a segmentação interativa de imagens, que se utiliza marcações feitas pelo usuário para auxiliar no processo de separação de objetos ou outros

elementos em uma determinada imagem. Pretende-se também estender tais modelos para outras áreas da computação e de outras disciplinas. Outro objetivo deste projeto de pesquisa é implementar estes modelos inspirados pela natureza para execução paralela em CPU e GPU (Graphics Processing Unit). Por fim, também pretende-se estudar o uso deste modelo em diversas aplicações de classificação de dados.

*Grupo de Pesquisa*

| Nome | Instituição |

| "Fabricio Aparecido Breve[Coordenador]":http://lattes.cnpq.br/5693860025538327 | UNESP/Rio Claro |

| "Emílio Bergamin Júnior":http://lattes.cnpq.br/0872748948346031 | UNESP |

| "Guilherme Marino Toso":http://lattes.cnpq.br/7251295359388799 | UNESP |

| "Vitor Diungaro":http://lattes.cnpq.br/9377994275279563 | UNESP |

h3. Uso de Redes Complexas na Identificação de Crises Epilépticas

*Descrição do Projeto*

A epilepsia é uma patologia cerebral caracterizada pela presença de crises epilépticas que afeta em torno de 1% de toda a população mundial.  As crises epilépticas podem ocasionar perda de consciência gerando grande impacto na vida das pessoas que sofrem da doença. Atualmente, a técnica de EletroEncefaloGrafia (EEG) é um dos testes mais importantes para o diagnóstico da epilepsia.  A identificação das crises epilépticas é feita por um neurofisiologista treinado através de uma inspeção visual.  No entanto, exames prolongados são exaustivos e a presença de artefatos nos sinais de EEG podem levar a interpretações errôneas. Neste sentido, técnicas automáticas para a identificação das crises epilépticas podem ser mais rápidas e menos sensíveis à falhas. Nas últimas décadas, a teoria de redes complexas ganhou grande destaque e importância, uma vez que diversos sistemas biológicos, físicos, sociais, entre outros, podem ser representados de maneira discreta por uma rede. Foram propostos métodos, tais como, o mapeamento proposto por Campanharo et al. e o algoritmo de visibilidade para o mapeamento de uma série temporal em uma rede complexa sem grande perdas de informações. Através de caracterizadores topológicos é possível extrair informações sobre a rede complexa gerada, e sendo assim, é possível analisar e caracterizar a dinâmica da série temporal. Neste sentido, o objetivo deste trabalho consiste na implementação computacional do mapeamento proposto por Campanharo et al., utilizando o conceito de bins, e do algoritmo de visibilidade para a  detecção automática das crises epilépticas em sinais de EEG de pacientes com epilepsia. Além disso, para análise e caracterização da topologia das redes serão implementados caracterizadores topológicos, tais como, o índice estrada, a bipartividade, o salto médio, o coeficiente de agrupamento médio e o menor caminho médio.

*Grupo de Pesquisa*

| Nome | Instituição |

| "Andriana Susana Lopes de Oliveira Campanharo [Coordenador]":http://lattes.cnpq.br/4947092280690606 | UNESP/Botucatu |

| "Gustavo Henrique Tomanik":http://lattes.cnpq.br/1322435829064906 | UNESP |

h3. Ajuste de Hiperparâmetros de Técnicas de Aprendizado de Máquina em Sistemas de Inspeção Visual da Qualidade

*Descrição do Projeto*

A inspeção visual de processos e produtos para o controle da qualidade geralmente é uma tarefa repetitiva e subjetiva. Por esses motivos, sistemas computacionais têm sido empregados nos mais diversos setores da indústria. Muitos desses sistemas são parametrizados e possuem regras previamente definidas pelos seus usuários e desenvolvedores e mesmo pequenas alterações, como não-uniformidades na matéria-prima, pode necessitar que que o sistema seja ajustado. Esses fatores contribuiram para que técnicas de Aprendizado de Máquina (AM) fossem cada vez mais utilizadas para a inspeção visual automática da qualidade, pois estas não necessitam de parametrização manual. Ao contrário, é possível utilizar um conjunto de imagens para induzir um modelo, que posteriormente pode ser usado para classificar produtos de acordo com a sua qualidade. Entretanto, o desempenho preditivo das técnicas de AM para esse problema também é influenciado por diversos fatores. Diferentes extratores de características podem ser usados para obter informações das imagens. Dependendo do problema, diferentes características podem ser relevantes para a indução dos modelos. Adicionalmente, as técnicas  de AM possuem hiperparâmetros, cujos valores devem ser definidos pelo usuário e são dependentes do problema sob análise. Outro fator é a escolha do próprio algoritmo de AM empregado para o problema. Portanto, o objetivo geral desse projeto de pesquisa é investigar e melhorar o desempenho preditivo de técnicas de AM aplicadas à inspeção visual automática da qualidade de processos e produtos. Para isso, os seguintes objetivos específicos são propostos: 

    • Avaliar diferentes métodos de extração de características de imagens. Para que uma imagem seja processada pelas técnicas de AM, em geral são usadas funções que extraem  características relevantes dessas imagens.  Quando mais descritivas forem essas características, melhor pode ser o desempenho preditivo na tarefa de reconhecimento de padrões.

    • Investigar o ajuste dos hiperparâmetros de técnicas de AM e a seleção de atributos. Como as técnicas de AM são sensíveis à escolha dos valores de seus hiperparâmetros, o ajuste desses valores pode resultar em maior desempenho preditivo. 

    • Investigar e comparar técnicas de AM para a inspeção de superfícies de matérias-primas e produtos. Devido às diferentes áreas de aplicação e às mudanças que os dados podem apresentar ao longo do tempo, a melhor técnica de AM para um problema pode mudar ao longo do tempo.

*Grupo de Pesquisa*

| Nome | Instituição |

| "André Luis Debiaso Rossi [Coordenador]":http://lattes.cnpq.br/5604829226181486 | UNESP/Itapeva |

| "Mateus Roder":http://lattes.cnpq.br/5962781692120165 | UNESP/Bauru |

| "Gustavo das Neves Ubeda":http://lattes.cnpq.br/7325118362158200 | UNESP/Itapeva |

| "Natália Fernandes Soares":http://lattes.cnpq.br/8166917800245108 | UNESP/Itapeva |

| "Alberto Atilio Sbrana Júnior":http://lattes.cnpq.br/9778058471738431 | UFSCar/Sorocaba |

| "Rafael Gomes Mantovani":http://lattes.cnpq.br/3753471203485400 | UTFPr/Apucarana |

| "Carlos de Oliveira Affonso":http://lattes.cnpq.br/0849551883568657 | UNESP/Itapeva |

| "Fábio Henrique Antunes Vieira":http://lattes.cnpq.br/3371837663896055 | Fatec/Capão Bonito |

| "Guilherme Pompeu  Ramos Galvão":http://lattes.cnpq.br/0527330780463392 | UNESP/Itapeva |

h3. Verificação de Soluções Numéricas em Dinâmica dos Fluidos Computacional com o Método Smoothed Particle Hydrodynamics

*Descrição do Projeto*

No presente projeto propõe-se a verificação de soluções numéricas de equações diferenciais que modelam o fenômeno da difusão de calor. Com isso pretende-se realizar análises por meio de estudos de erros ao aplicar um método sem malha conhecido como "Hidrodinâmica das Partículas Suavizadas" (em inglês, Smoothed Particle Hydrodynamics, SPH). Com este estudo tem-se o objetivo de apontar técnicas que representam melhorias no método SPH original, gerando-se aproximações consistentes para obter alta ordem de acurácia com a multiextrapolação de Richardson (em inglês, Repeated Richardson Extrapolation, RRE) em precisão quádrupla e utilizando códigos implementados em linguagem Fortran. Estas técnicas não implicam em maiores esforços computacionais, como nos casos em que adota-se métodos de alta ordem de acurácia. Com as análises de consistência pretende-se identificar características fundamentais nas aproximações por partículas, assim como nas aproximações pelos núcleos. As verificações das soluções numéricas são realizadas para as equações da difusão de calor permanente e transiente. Deve-se discretizar o domínio computacional [0,1] utilizando-se uma variação de N=8,16,32,...,32.768 partículas nos casos 1D e 2D. Nos problemas bidimensionais, escolhe-se também geometrias em formato de L para comparar com resultados conhecidos. Destacam-se suavizadores com melhor desempenho para solucionar os sistemas lineares de equações algébricas, e ainda a aplicação de um método multigrid algébrico que realiza a interação entre as partículas para acelerar a convergência. O método multigrid exige grande disponibilização de memória RAM para a alocação das matrizes e vetores associados aos sistemas lineares gerados, o que torna indispensável a utilização de um cluster. Além disso, ao utilizar o método SPH, tem-se a vantagem de paralelizar os códigos, de modo que contribua com a diminuição do tempo computacional para obter as soluções numéricas. Por fim, pretende-se contribuir com soluções numéricas de rápida convergência, consistentes e com alta ordem de acurácia, gerando-se técnicas que possam ser futuramente reproduzidas em geometrias mais complexas.

*Grupo de Pesquisa*

| Nome | Instituição |

| "Messias Meneguette Junior [Coordenador]":http://lattes.cnpq.br/1531018187057108 | UNESP/Presidente Prudente |

| "Luciano Pereira da Silva":http://lattes.cnpq.br/1873355458944068 | UFPR |

| "Carlos Henrique Marchi":http://lattes.cnpq.br/8251643344377056 | UFPR |

h3. Mineração de Regras de Associação Negativas

*Descrição do Projeto*

Mineração de padrões frequentes e regras de associação são um dos principais campos de pesquisa em Mineração de Dados, que apresenta o objetivo de determinar relações consistentes entre elementos. Algoritmos existentes neste campo de estudo se baseiam principalmente na informação de ocorrência dos elementos.

Entretanto, considerar a ausência de elementos para a geração de regras pode resultar em associações de grande interesse para algumas aplicações, que poderá fornecer conhecimento até então desconhecido para o cientista de dados ou analista. Este tipo de associação é denominada regra de associação negativa,

e a sua principal característica é a explosão da quantidade de regras geradas, que demanda uma capacidade computacional adequada para seu processamento. Por meio de um processo de revisão sistemática da literatura, observou-se uma escassez de trabalhos neste tema que possuem foco em uso de recursos computacionais durante o processo de mineração. Isto motivou a proposição deste projeto de dissertação de mestrado, que consiste em estudar abordagens e plataformas paralelas para o desenvolvimento de um método adequado à este caso específico de mineração de regras de associação. O processo de mineração de regras de associação possui duas principais etapas: identificação de conjuntos frequentes e geração de regras de associação. Para a primeira destas etapas foi desenvolvido um método denominado Apriori-Roaring-Parallel, o qual é baseado no clássico algoritmo Apriori com o emprego de representações bitmap comprimidas. Este método possui como objetivo principal demandar um uso de memória baixo durante a sua execução, de forma que conjuntos de dados maiores possam ser minerados em um sistema computacional que contemple paralelismo em memória compartilhada. Resultados preliminares indicaram que o método se destaca no uso de memória frente a diversas outras abordagens como Apriori, Eclat, FP-Growth e Apriori utilizando representações bitmap simples.

*Grupo de Pesquisa*

| Nome | Instituição |

| "Roberta Spolon [Coordenador]":http://lattes.cnpq.br/3133881226791259 | UNESP/Bauru |

| "Aleardo Manacero Junior":http://lattes.cnpq.br/5320809446238024 | UNESP/IBILCE |

| "Marcos Antônio Cavenaghi":http://lattes.cnpq.br/8163849451440263 | Humber Institute of Technology and Advanced Learning |

| "Alexandre Colombo":http://lattes.cnpq.br/5726941323123693 | UNESP/FC |

h2. Ciência dos Materiais

h3. Dinâmica de Vórtices em Supercondutores

*Descrição do Projeto*

O estudo do comportamento dinâmico de redes de vórtices em supercondutores do tipo II tem sido objeto de estudo tanto do ponto de vista teórico como experimental. Quando a rede é colocada em movimento pela aplicação de uma corrente de transporte numa amostra com centros de pinning que podem aprisionar os vórtices, o movimento fica complexo e uma solução analítica do problema não é possível. A corrente máxima que um supercondutor pode suportar antes de termos dissipação, é chamada de densidade de corrente crítica. Um dos objetivos em supercondutores de alta temperatura crítica (HTSC) é aumentar essa corrente crítica, para que o uso em aplicações praticas seja viável. O pinning de vórtices é o mecanismo usualmente utilizado para aumentar a corrente crítica. Tem havido consideráveis esforços para melhorar os mecanismos de pinning em HTSC. Isso pode ser feito criando defeitos estruturais através de diversos tratamentos das amostras, especialmente usando radiações energéticas. Usando litografia é possível criar arranjos periódicos nanoestruturados e bem definidos de centros de pinning, nos quais parâmetros tais como tamanho, profundidade, periodicidade e densidade, podem ser precisamente controlados. O aumento da corrente crítica em HTSC, usando arranjos periódicos tem sido estudada recentemente teórica e experimentalmente. O estudo dos mecanismos de pinning são importantes para a elaboração de supercondutores mais eficientes. Quando J excede o valor crítico Jc os vórtices entram em movimento, dissipam energia e diversos tipos de movimento podem acontecer, dependendo do arranjo particular de pinnings. No presente trabalho, usando a técnica de Dinâmica Molecular, caracterizamos as diversas fases dinâmicas e analizamos a resistência diferencial para vários arranjos periódicos de pinning, incluindo redes quadradas, hexagonais e outras configurações obtidas a partir da remoção simétrica e aleatória de centros de pinning. Os cálculos serão realizados para filmes de supercondutores do tipo II, usando um campo magnético aplicado menor ou igual que o primeiro campo de encendido e para correntes de transporte transversais e longitudinais. Serão caracterizadas as diversas fases para as redes pinnings propostas e usando os resultados da resistência diferencial, poderemos determinar com precissão as correntes de encendido para cada transição dinâmica. 

*Grupo de Pesquisa*

| Nome | Instituição |

| "Pablo Venegas (Coordenador)":http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?metodo=apresentar&id=K4783997A5 | Faculdade de Ciências de Bauru |

h3. Estrutura Eletrônica de Materiais

*Descrição do Projeto*

A estrutura eletrônica de materiais é uma área de investigação teórica onde se aplica a Mecânica Quântica para descrever a distribuição espacial e os níveis de energia dos elétrons que compõem o sistema em estudo, que pode variar em tamanho desde a mais simples molécula diatômica até sólidos extensos com mais de 1023 átomos. Os resultados dos cálculos de estrutura eletrônica podem ser aplicados para a previsão e explanação dos mais diversos tipos de dados experimentais de natureza quântica que possam ser colhidos dos materiais. Assim, por exemplo, a absorção e emissão de luz, podem ser previstas pela teoria; ou então, em sistemas extensos, a estrutura eletrônica determina as propriedades de condução elétrica do material: se este é um isolante, semicondutor ou condutor de eletricidade. Deste modo, a área de estrutura eletrônica fornece ferramentas adicionais importantes para a melhor compreensão de materiais existentes ou em desenvolvimento. Dada a sua natureza complexa, a área de estrutura eletrônica é quase totalmente desenvolvida com o uso de computadores e isto de certa forma delimita os sistemas que podem ser estudados e estimula a busca e utilização do método de cálculo mais conveniente. A tecnologia de grid com certeza vai permitir que se estude uma gama bem maior de situações e materiais. Existe uma grande variedade de métodos de cálculo. A maioria deles adota a abordagem de orbitais moleculares ou cristalinos, desde aproximações semi-empíricas muito simples até sofisticados métodos de primeiros princípios (ab initio). Os sistemas de interesse para este projeto são complexos supramoleculares de precursores de materiais óxidos avançados, semicondutores inorgânicos, polímeros condutores, biopolímeros e moléculas de interesse biológico. Através de cálculos no nível de teoria ab initio procuraremos determinar desde a estrutura mais estável para os compostos em estudo, até a simulação de espectros experimentais, que permitam uma comparação com os dados existentes.

*Grupo de Pesquisa*

|"Francisco Carlos Lavarda (Coordenador)":http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4782181J8 | Faculdade de Ciências de Bauru |

| "Augusto Batagin Neto":http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4756679U5 | Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia de Materiais |

| "Rodrigo Marques Ferreira":http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4488845E6 | Faculdade de Ciências de Bauru |

| "Leonardo De Conti Dias Aguiar":http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4258657P9 | Faculdade de Ciências de Bauru |

h3. Estudo dos Processos de Fotodissociação e Reatividade do Polímero Orgânico Conjugado Meh-ppv em Solução sob Radiação Ionizante 

*Descrição do Projeto*

Os polímeros orgânicos conjugados têm sido amplamente utilizados em diversos campos tecnológicos devido às suas características semicondutoras e ópticas. Recentemente foi relatada a possibilidade de sua utilização na área de dosimetria. O polímero orgânico poli [2-metóxi,5-(2’etil-hexiloxi)-p-fenilenovinileno] (MEH-PPV), quando diluído em solventes que contenham halogênios, tem apresentado características bastante promissoras nesta área.

Há evidências de que o polímero é alterado pela substituição de átomos de halogênios, provavelmente advindos da fotodissociação das moléculas do solvente, contudo os mecanismos envolvidos ainda não são bem conhecidos.

A compreensão dos processos de dissociação, tanto das moléculas do solvente, como de fragmentos do polímero, bem como a identificação dos sítios de maior reatividade na cadeia polimérica, são fatores de fundamental importância para o entendimento do mecanismo básico de ação que permite este material ser muito promissor na confecção de dosímetros de radiação.

No presente projeto pretende-se realizar cálculos de estrutura eletrônica visando à elucidação dos processos fotoquímicos observados em soluções do MEH-PPV sob radiação ionizante, bem como promover uma melhor compreensão dos mecanismos de ataque de radicais e de alteração estrutural sofrida pela cadeia polimérica em diferentes solventes.

Este projeto visa o aprofundamento de trabalhos anteriores, procurando analisar se a incorporação de radicais sobre a cadeia polimérica é a responsável principal pela alteração cromática do sistema e como estas reações ocorrem. Para tanto pretende-se analisar os processos de fotodissociação das moléculas de solvente, os caminhos de reação que permitem uma possível incorporação de radicais em fragmentos do polímero, e a localização de sítios de maior reatividade sobre a cadeia.

Os cálculos de estrutura eletrônica serão realizados a partir de métodos bem estabelecidos: semiempíricos, ab initio e/ou híbridos mecânicos-quânticos a partir dos quais serão obtidos os resultados teóricos.

*Grupo de Pesquisa*

| "Carlos Frederico de Oliveira Graeff (Coordenador)":http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4723273P6 | Faculdade de Ciências de Bauru |

| "Erika Soares Bronze-Uhle":http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4765789E8 | Faculdade de Ciências de Bauru |

h3. Estudo Numérico de Sistemas de Elétrons Fortemente Correlacionados em Baixa Dimensionalidade

*Descrição do Projeto*

Na pesquisa em física o estudo de modelos eletrônicos e de spins na rede é uma frente ampla e fecunda. Com modelos relativamente simples é possível capturar as principais características de diversos fenômenos, e muitas áreas de pesquisa se beneficiam dessa abordagem. Neste projeto estamos interessados em modelos de elétrons fortemente correlacionados em redes de baixa dimensionalidade. Um exemplo emblemático é o modelo de Hubbard[1], que acredita-se contenha os ingredientes básicos para descrever as propriedades eletrônicas do supercondutores cerâmicos de alta temperatura crítica[2,3]. A característica distintiva dessa categoria de modelos é que as fortes correlações (interações) entre os elétrons tornam tratamentos tipo campo médio (e.g., Hartree-Fock) ou perturbativos ineficazes, exigindo métodos alternativos. Embora vários desses modelos admitam solução analítica, muitos casos de interesse permanecem insolúveis pelos métodos analíticos atualmente disponíveis. Uma alternativa é o uso de computadores. Dentre as várias técnicas computacionais disponíveis queremos destacar aqui a chamada diagonalização numérica. Esse enfoque vem ganhando espaço na literatura devido ao rápido aumento na capacidade de processamento dos computadores e ao surgimento de novas técnicas numéricas assim como o aperfeiçoamento das tradicionais. Nesse tipo de abordagem o espectro de energias e as funções de correlação do modelo são obtidos através da resolução numérica exata da equação de Schrödinger independente do tempo para um sólido contendo tipicamente algumas dezenas de átomos numa rede de baixa dimensionalidade (uma ou duas dimensões espaciais). Como as propriedades físicas de interesse derivam dessas quantidades, uma vez calculadas elas permitem estabelecer o comportamento do modelo, o qual é então analisado no contexto da particular fenomenologia que o motivou. Em seguida, essas informações são expressas na forma de diagramas de fases, permitindo uma visão unificada dos resultados.

Do ponto de vista puramente operacional resolver a equação de Schrödinger significa resolver um problema de auto-valores e auto-vetores para uma matriz (a Hamiltoniana do modelo) cuja dimensão cresce exponencialmente com o número de graus de liberdade (número de átomos na rede) envolvidos. Para que resultados significativos sejam obtidos o número de átomos que precisa ser utilizado torna o problema extremamente difícil de ser resolvido. Isso justifica o uso de técnicas específicas tais como o método de Lanczos[4] e os algoritmos do grupo de renormalização da matriz densidade (DMRG)[5]. Essa técnicas fornecem o espectro de energias as funções de onda do modelo, sendo que essas últimas permitem o cálculo das diversas funções de correlação. 

*Grupo de Pesquisa*

| "André Luiz Malvezzi (Coordenador)":http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4782535T5 | Faculdade de Ciências |

| "Márcio José Martins":http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4787103H4 | UFSCar |

| "Raimundo Rocha dos Santos":http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4787959P5 | UFRJ |

| "Thereza Cristina de Lacerda Paiva":http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4784685P0 | UFRJ |

| "Edson Sardella":http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4781724Y6 | Faculdade de Ciências |

h3. Síntese de metalofármacos

*Descrição do Projeto*

Os anti-inflamatórios estão entre os medicamentos mais prescritos e utilizados do mundo, contudo, seu uso contínuo pode causar complicações ao trato gastrointestinal. Os metalofármacos, apesar de serem pouco comercializados apresentam um potencial no desenvolvimento de novos medicamentos. Este projeto se propõe a sintetizar e caracterizar os complexos do fármaco anti-inflamatório não esteroide sulindaco com os íons lantanídeos La3+, Ce3+, Pr3+, Nd3+, Gd3+, Tb3+ e Ho3+ no estado sólido empregando a Termogravimetria - Calorimetria Exploratória Diferencial simultânea acoplada ao espectrômetro de FTIR (TG-DSC/FTIR), titulação complexométrica com EDTA e análise elementar, além de utilização de difração de raios X de monocristal e espectroscopia vibracional de refletância na região do infravermelho com transformada de Fourier (FTIR) e cálculos teóricos para determinar o modo de ligação entre fármaco-metal. Os métodos termoanalíticos são utilizados para verificar a estequiometria dos compostos, decomposição térmica, estabilidade térmica, polimorfismo, reações no estado sólido, formulações das drogas, pureza, entre outras propriedades. Serão realizados ensaios de citotoxicidade além de estudo atividade inflamatória dos complexos sintetizados. A atividade antitumoral será avaliada em camundongos suíços portadores de Tumor Sólido de Ehrlich para complexos que apresentem melhoras significativas na atividade anti-inflamatória. 

*Grupo de Pesquisa*

|"Gilbert Bannach (Coordenador)":http://lattes.cnpq.br/9182997345456363 | Faculdade de Ciências de Bauru |

| "Alexandre de Oliveira Legendre":http://lattes.cnpq.br/3123518117881050 | Faculdade de Ciências de Bauru |

| "Renan Barrach Guerra":http://lattes.cnpq.br/8005165949287101 | Faculdade de Ciências de Bauru |

| "Diogo Alves Gálico":http://lattes.cnpq.br/3630079528120398 | Faculdade de Ciências de Bauru |

h3. Simulação da inferface atômica de filme de hidroxiapatita em superfície de titânio

*Descrição do Projeto*

A formação de um filme fino de hidroxiapatita sobre a superfície de titânio tem sido pesquisada nos últimos anos na tentativa de induzir a formação de células osteoblásticas para reparo de tecido ósseo. Neste sentido, este projeto identificará os mecanismos de ligação química entre a superfície do titânio e a hidroxiapatita sintética. Para isso, a simulação das ligações entre os átomos das diferentes estruturas cristalinas será feita através da teoria de densidade funcional descrita por Grubova, I. 2017, J. Phys. Chem. C 2017, 121, 15687−15695.

*Grupo de Pesquisa*

|"William de Melo Silva (Coordenador)":http://lattes.cnpq.br/7457520166870239 | Unesp/Botucatu |

| "Enzo Claudino":http://lattes.cnpq.br/5952103971405474 | Unesp/Botucatu |

h3. Caracterização de Propriedades Magnéticas e Eletrônicas em Supercondutores Mesoscópicos e Nanoestruturados Com Múltiplas Bandas

*Descrição do Projeto*

Nos últimos anos, com a realização experimental de materiais supercondutores onde a supercondutividade depende de mais de uma banda de energia, o tópico dos supercondutores de múltiplas bandas tem ganhado muita atenção na literatura, tanto experimental, quanto teoricamente. Apesar disto, detalhes sobre parâmetros microscópicos e o comportamento magnético destes materiais ainda são motivos de controvérsias. Uma maneira de iluminar tais problemas é o estudo do estado de vórtices destes materiais. Através desse modo, já foi mostrado que a presença de várias bandas e, consequentemente, de mais de um parâmetro de ordem para o sistema, leva ao surgimento de uma série de interessantes novas propriedades, como a existência de uma interação não-monotônica entre os vórtices, levando a uma

distribuição não uniforme de vórtices no estado misto; ao surgimento de vórtices fracionários; skyrmions, sólitons de fase, entre outros fenômenos. Uma classe em especial de supercondutores de múltiplas bandas, a de supercondutores nanoestruturados e atomicamente finos, onde a estrutura de múltiplas bandas surge do confinamento do sistema em uma direção, ganhou recentemente enorme importância devido ao seu potencial de aplicações em uma nova geração de dispositivos eletrônicos, como SQUID’s e detectores de fótons isolados, muito mais sensíveis e energeticamente menos caros que os atuais. Poucos trabalhos teóricos sobre o comportamento magnético, o estado resistivo e outras características destes materiais foram realizados até o momento. O presente projeto tem como objetivo ampliar os estudos existentes na literatura sobre os supercondutores de múltiplas bandas mesoscópicos, bem como contribuir para o início da caracterização das propriedades magnéticas e eletrônicas de supercondutores atomicamente finos através da teoria de Ginzburg-Landau. Para tal, as amostras supercondutoras serão

caracterizadas através de simulações numéricas com base nas equações de Ginzburg-Landau dependentes do tempo, adaptadas para o caso de múltiplas bandas e também para supercondutores nano estruturados.

*Grupo de Pesquisa*

|"Edson Sardella [Coordenador]":http://lattes.cnpq.br/7799253646119889 | Unesp/Bauru |

| "Leonardo Rodrigues Cadorim":http://lattes.cnpq.br/8252255005926924 | Unesp/Bauru |

| "Lucas Veneziani de Toledo":http://lattes.cnpq.br/6462201873394960 | Unesp/Bauru |

h2. Engenharia

h3. Análise da estabilidade global de escoamentos incompressíveis e compressíveis

*Descrição do Projeto*

O projeto visa estudar os mecanismos de instabilidade que tem uma papel importante no entendimento do processo laminar para turbulento de um escoamento, seja ele incompressível ou compressível.

O estudo será realizado dentro do escopo da teoria de estabilidade hidrodinâmica. O escoamento será decomposto em escoamento base e perturbação, no qual, as equações de Navier-Stokes são linearizadas.

O escoamento base será obtido através de simulações numéricas diretas (DNS), utilizando um código in house de alta ordem.

O espaço tridimensional será descrito como um domínio não homogêneo bidimensional e estendido periodicamente na terceira direção espacial. A periodicidade dos modos é caracterizada pelo comprimento de onda nesta direção z. Perturbações no plano Oxy são totalmente resolvidas, de forma que os modos são funções tridimensionais do espaço: não homogêneas na direção x e y e periódica na direção z, ou seja, a formulação global do problema de instabilidade permite a existência de uma distribuição arbitrária do escoamento ao longo das direções longitudinal e normal.

Esse processo de linearização das equações de Navier-Stokes e a introdução dos modos normais leva a um sistema de equações diferenciais parciais em termos das variáveis de perturbação e portanto um problema de autovalor.

As matrizes resultantes do problema discretizado serão tratadas como esparsas, característica que pode ser utilizada para aumentar o desempenho computacional. Um método de redução de ordem que utiliza projeções no subespaço de Krylov serão empregados através do algoritmo de Arnoldi. 

O projeto pode gerar um conhecimento profundo em métodos numéricos associados aos algoritmos que se baseiam em “matrix forming”, bem como time-stepping” para soluções de problemas de autovalor. E do ponto de vista físico, a identificação das instabilidades pode proporcionar ideias na concepção teórica de metodologias de controle de escoamentos turbulentos. O estudo é motivado pelas aplicações encontradas nas áreas: aeronáutica, automobilística, marítima, petróleo e meteorologia.

*Grupo de Pesquisa*

| Nome | Instituição |

|"Elmer Mateus Gennaro (Cordenador)":http://lattes.cnpq.br/5153133418311775| UNESP-SJBV|

h3. Dinâmica de sistemas mecânicos e eletromecânicos com características não-lineares de rigidez e amortecimento

*Descrição do Projeto*

O objetivo deste projeto é o estudo do comportamento dinâmico de sistemas mecânicos e eletromecânicos, com foco no modelamento matemático, simulação numérica e também estudos experimentais, além de desenvolvimento de estratégias de controle de vibrações e de metodologias de

projeto destes sistemas com características não-lineares. Os tópicos abrangidos incluem aspectos analíticos, numéricos e experimentais de dinâmica aplicados a Engenharia. Dentre os sistemas estudados estão estruturas flexíveis, cujas características não-lineares geométricas e de material influenciam as regiões de instabilidade estrutural estática e dinâmica, e portanto devem ser consideradas nos métodos de projeto mecânico. Também são considerados aspectos de teoria de máquinas não-ideais, que tem por objetivo principal o estudo de modelos matemáticos de poucos graus de liberdade para o estudo de vibrações não-lineares excitadas por fonte não-ideal de energia. Características não-lineares de amortecimento, incluindo efeitos de saturação, não-suavidade e descontinuidade, são também de extrema relevância na análise da performance dos sistemas dinâmicos, e serão modeladas neste projeto a partir de técnicas experimentais. Também serão estudados sistemas de convecção com foco em escoamentos complexos e regimes de instabilidade e turbulência, e a influência destes regimes em diferentes escalas relacionados a sistemas de coletores solares, trocadores de calor de larga capacidade, dentre outros.

Ferramentas usuais para análise numérica de sistemas dinâmicos não-lineares que apresentam características de multi-estabilidade e comportamento caótico, como a construção de diagramas de bifurcação, a construção e visualização de bacias de atração, e construção de mapas de estabilidade, são

essenciais para uma compreensão aprofundada de fenômenos relevantes. Técnicas de elementos finitos, elementos espectrais, cellular automata e dinâmica molecular também serão utilizadas nas simulações.

Em vista da necessidade de encontrar formas relativamente mais rápidas para análise de sistemas dinâmicos não-lineares, utilizando plenamente a capacidade computacional disponível, serão desenvolvidos neste projeto algoritmos para as ferramentas de simulação e análise utilizando técnicas de

computação paralela, de forma que o tempo de processamento seja aceitável para realização de análise e projeto de sistemas mecânicos.

*Grupo de Pesquisa*

| Nome | Instituição |

| "Marcos Silveira [Cordenador]":http://lattes.cnpq.br/8286209184527011 | FEB - UNESP|

| "José Manoel Balthazar ":http://lattes.cnpq.br/9728054402919622 | FEB - UNESP |

| "Bento Rodrigues de Pontes Jr":http://lattes.cnpq.br/6419481573943493 | FEB - UNESP | 

| "Paulo José Paupitz Gonçalves":http://lattes.cnpq.br/5643635559643312 | FEB - UNESP | 

| "Pankaj Wahi":http://www.iitk.ac.in/me/faculty/pankaj.html | IIT Kanpur | 

| "Vicente Luiz Scalon":http://lattes.cnpq.br/5267639117616583 | FEB - UNESP | 

| "Cesar Renato Foschini":http://lattes.cnpq.br/1922357184842767 | FEB - UNESP |

h3. Estudos numéricos em micro-combustão

*Descrição do Projeto*

A rápida evolução de micro sistemas nos últimos anos gerou uma necessidade de obter uma fonte de energia compacta, capaz de se recarregar instantaneamente, com elevada capacidade energética e de longa duração. No entanto, no presente momento, este tipo de sistemas dependem fortemente de baterias, contudo a sua limitação em termos de densidade energética e do número de ciclos de recarga originou como alternativa o desenvolvimento de micro geradores elétricos, envolvendo micro-combustão. Por essa razão, nesta última década tem havido uma pesquisa dedicada a este tema com o objetivo de compreender melhor a micro-combustão e projetar novos micro sistemas com melhor eficiência. Outro aspecto essencial da micro-combustão é a propulsão de micro satélites e micro veículos aéreos para reconhecimento e vigilância, onde é essencial ter eficientes e compactos geradores de energia para propulsão e geração de energia elétrica. Recentemente com os avanços no desenvolvimento da fabricação de sistemas micro eletromecânicos (MEMS), foram realizados progressos para combinar a microeletrônica com a micromecânica em um único chip, permitindo assim uma elevada aplicabilidade destes sistemas em diversas áreas, no entanto, estes dependem de uma energia externa. Nesse contexto surgiu a necessidade de juntar também um micro gerador de energia, eliminando a dependência de energia externa como por exemplo a utilização baterias. Este projeto de pesquisa propõe o estudo numérico em OpenFoam (Open Field Operation and Manipulation) de micro-combustão, no qual se pretendem analisar os modelos matemáticos e desenvolvimento de novos modelos, assim como estudar aspectos geométricos e condições de operação de forma a otimizar o rendimento energético com baixos valores de NOx, com reações homogêneas e heterogêneas. O estudo consiste em analisar detalhadamente e com precisão os problemas tipicamente envolvidos na micro-combustão com ênfase no NOx, como por exemplo a curvatura da chama, congelamento da chama devido à perda de calor pelas paredes da câmara de combustão, originando a extinção da chama, Daou et al. (2001, 2002) e Ju et al. (2006). Pretende-se no final do projeto compreender melhor a física da micro-combustão, como por exemplo, a iteração da chama com a parede onde ocorre um novo regime de chama designado regime da chama fraca, que origina uma grande perda de calor a partir desta, Ju et al. (2002, 2005), Maruta et al. (2005, 2009) e Leach et al. (2005).

*Grupo de Pesquisa*

| Nome | Instituição |

|"Pedro Miguel Rebelo Resende":http://lattes.cnpq.br/9368404054159709| UNESP - ICTS|

|"Carlos Manuel Coutinho Tavares de Pinho"| FEUP - Portugal|

|"Alexandre Miguel Prior Afonso"| FEUP - Portugal|

|"Alberto Cuoci"| Politecnico di Milano - Itália|

h3. Estudo e desenvolvimento de sensores de gás com base em óxidos de estanho: uma abordagem computacional utilizando métodos de primeiros princípios

*Descrição do Projeto*

Sensores de gás são dispositivos de grande importância em diversas aplicações como na prevenção de explosões por gases, aplicações médicas, monitoramento de gases de efeito estufa, etc. Óxidos semicondutores são amplamente utilizados na fabricação desses dispositivos e, com o advento da nanotecnologia, dispositivos semicondutores nanométricos têm atraído a atenção de pesquisadores dadas suas propriedades de detecção melhoradas se comparados à dispositivos em maior escala. Nesse

contexto, óxidos de estanho semicondutores apresentam grande aplicabilidade, sendo o SnO 2 um dos materiais mais utilizados em sensores de gás. Recentemente, óxidos intermediários do sistema Sn-O têm demonstrado propriedades sensoras de interesse, como o SnO e Sn 3 O 4 . Entretanto, apesar dos relativos avanços atingidos, muitas de suas propriedades sensoras e/ou estruturais, ainda não são bem compreendidas. Portanto, propomos aqui uma abordagem teórica empregando métodos de primeiros

princípios baseados na teoria do funcional da densidade para investigar, em nível atômico, sistemas de óxidos de estanho em relação às suas propriedades energéticas, estruturais e eletrônicas. Pretendemos ainda avaliar, teoricamente, a estabilidade estrutural e termodinâmica de superfícies desses óxidos, bem como sua interação com moléculas de interesse, como NO 2 , H 2 , CH 4 , O 2 , buscando um profundo entendimento de suas propriedades sensoras. Além disso, sabendo-se da influência de dopantes, em muitos metais de transição, podemos avaliar seu papel sobre a propriedades de superfícies sob a forma de adátomos ou pequenos clusters, bem como sobre as propriedades de adsorção de gases analito. Por fim, destacamos a interação direta com pesquisas experimentais no grupo, dando possibilidades de comparar ou corroborar nossos resultados teóricos, elevando em muito a qualidade do trabalho executado por ambas as partes. Assim, esperamos não apenas contribuir para os avanços na literatura atual, mas também nortear possíveis desenvolvimentos de novos dispositivos sensores de gás de alto desempenho.

*Grupo de Pesquisa*

| Nome | Instituição |

|"Marcelo Ornaghi Orlandi":http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4700415U6 | UNESP - Araraquara |

|"Rafael Luiz Heleno Freire":http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4204573J8 | UNESP - Araraquara |

----

h3. Dinâmica de pequenos corpos visando projeto de missões espaciais a asteróides

*Descrição do Projeto*

Este projeto trata do estudo da dinâmica de pequenos corpos no Sistema Solar visando aplicações em projetos de missões a asteroides. Em particular, estamos interessados na obtenção de soluções invariantes em sistemas de equações diferenciais associadas regiões de estabilidade efetiva, determinadas pela disposição de variedades invariantes hiperbólicas. Em geral, regiões de estabilidade possuem fronteiras abruptas e bem definidas que atuam como barreiras entre soluções que permanecem confinadas no espaço de fase por tempos longos e soluções não-confinadas.

Através de uma abordagem analítico-numérica e usando ferramentas de Sistemas Dinâmicos, inicialmente, objetiva-se explorar o papel das variedades invariantes do Problema Restrito de Três Corpos para calcular trajetórias preliminares para missões a asteroides. Especificamente, objetiva-se investigar a aplicabilidade de estruturas invariantes associadas às regiões de estabilidade efetiva em torno dos pontos de equilíbrio triangulares visando missões de aproximação, captura e transporte de asteroides.

A seguir, estamos interessados em transpor soluções preliminares para modelos mais realistas que levam em conta a interação gravitacional e as perturbações associadas à dinâmica de muitos corpos, exigindo a implementação de métodos de tiro múltiplo e da resolução numérica simultânea de diversas subpartes do problema principal. Assim, neste projeto, realizaremos a transposição de e adaptação de códigos para tratamento de dados de forma paralelizada (MPI) para atender a necessidade de computação extensiva.

O projeto em questão consiste em um projeto multidisciplinar e está vinculado às atividades de pesquisa do Grupo de Estudos em Sistemas Dinâmicos e Astrodinâmica da UNESP, Câmpus de São João da Boa vista. As atividades relacionadas visam fomentar uma nova área de pesquisa na instituição, ampliando as possibilidades de agregar novos estudantes e pesquisadores.

Espera-se desenvolver um conceito de missão para asteroides utilizando estruturas invariantes de PRTC, produzir trajetórias preliminares de captura e transporte para missões a asteroides no PRTC e trajetórias refinadas em modelos de muitos corpos.

*Grupo de Pesquisa*

| Nome | Instituição |

|"Priscilla Andressa de Sousa Silva [coordenadora]":http://lattes.cnpq.br/7395002811830818 | UNESP - SJBV |

|"Luiz Alberto de Paula":http://lattes.cnpq.br/6074741107730212 | USP - IAG |

|"Frank Gustavson Filho":http://lattes.cnpq.br/9220022772739129 | UNESP - SJBV |

|"Henrique Figueiredo Cherulli":http://lattes.cnpq.br/5192766068453893 | UNESP - SJBV |

h3. Busca por configurações de arrays esparsos ultrassônicos utilizando metaheurísticas

*Descrição do Projeto*

O ultrassom é uma das principais ferramentas para diagnóstico médico e para ensaios não-destrutivos de materiais por meio de imagens. Essas imagens podem ser obtidas a partir de conjuntos de transdutores piezelétricos chamados arrays. Em sistemas modernos de imagem por ultrassom, os transdutores podem ser excitados de maneira simultânea e com diferentes atrasos na transmissão e na recepção, permitindo a deflexão do feixe acústico e focalização em determinados pontos da imagem, sem a necessidade de movimentação dos transdutores. Uma dificuldade reside no número de canais eletrônicos de transmissão e recepção necessários para realizar essa operação. Por exemplo, para um array linear com 64 elementos, são necessários 64 canais em transmissão e 64 em recepção. Em técnicas de abertura sintética, se utiliza um canal em transmissão e um em recepção, e fazendo-se multiplexação. Posteriormente, são aplicados algoritmos de formação de imagens. No entanto, o número de sinais a serem processados continua sendo elevado, igual a N^2, sendo N o número de elementos do array. A fim de contornar esse desafio, array esparsos podem ser utilizados, na qual elementos do array são removidos para diminuir a quantidade de sinais a serem processados. No entanto, isso leva a mudanças nos diagramas de radiação do array, podendo prejudicar a formação e análise da imagem. A proposta do trabalho é pesquisar novas técnicas para projeto de arrays esparsos eficientes, tanto lineares como bidimensionais. A maioria das soluções propostas na literatura se orientam a realizar buscas a partir da otimização de uma função custo criada a partir de parâmetros clássicos de desempenho do array, que são a PSF (Point Spread Function) ou o diagrama de radiação. Isto leva a uma solução que não é ótima num sentido mais amplo, pois, por exemplo, a PSF é a imagem gerada pelo array, considerando um ponto refletor posicionado em

determinada coordenada no espaço e utilizando determinada estratégia de formação da imagem (​ beamforming ​ ). Aspectos como variação de frequência, largura de banda e posição do refletor em relação ao array, podem não ser avaliados de forma mais completa devido à especificidade da geometria e

condições de operação. Um dos principais objetivos da proposta é encontrar uma nova função custo, que garanta que a solução, ou seja, o array esparso projetado, tenha um melhor desempenho frente a situações mais próximas da prática, sem particularizar demasiadamente a solução. Para atingir esses objetivos, devem ser desenvolvidas e aplicadas ferramentas de análise espacial que meçam a distância entre os elementos do array, e que avaliem o grau de redundância dos elementos que o compõem. Essas buscas envolvem algoritmos de otimização que demandam um tempo computacional elevado. Por isso, a utilização do Grid Unesp será importante para o desenvolvimento deste trabalho.

*Grupo de Pesquisa*

| Nome | Instituição |

| "Ricardo Tokio Higuti [coordenadora]":http://lattes.cnpq.br/6405339510883203 | UNESP/FEIS/DEE |

| "Júlio Cesar Eduardo de Souza":http://lattes.cnpq.br/4148003786170674 | UNESP/FEIS/DEE|

| Óscar Martínez-Graullera | CSIC-Espanha |

| "Vander Teixeira Prado":http://lattes.cnpq.br/9323126257218904 | UTFPR/Cornélio Procópio |

h3. Estudo numérico do escoamento separado sobre pás de turbinas eólicas de eixo horizontal

*Descrição do Projeto*

Estima-se que o Brasil tenha um potencial de geração de energia eólica de 500GW. O uso eficiente desse potencial é fundamental para diversificarmos nossa matriz energética e nos tornarmos menos vulneráveis a intempéries climáticas, como as secas. O projeto de turbinas mais eficientes e confiáveis, com longa vida útil, depende de métodos mais precisos de previsão dos carregamentos aerodinâmicos sobre suas pás. O custo dos modelos baseados em dinâmica dos fluidos computacional, que são capazes de modelar com boa precisão os fenômenos complexos do escoamento, ainda são proibitivos para o projeto e análise aeroelástica de turbinas. Portanto, projetistas e pesquisadoras(es) ainda dependem de métodos de engenharia para esses cálculos. Esses métodos de engenharia são particularmente imprecisos em condições de estol ou próximas ao estol. A principal razão é o limitado entendimento sobre o efeito da rotação sobre o escoamento separado. A presente proposta tem o objetivo de investigar, utilizando dinâmica dos fluidos computacional (CFD), características do campo de escoamento relacionado a dois efeitos relevantes em escoamento separados sobre pás de turbinas eólicas: o estol dinâmico e o aumento da sustentação observado em seções de asas rotativas em comparação com dados 2D. Para a realização das simulações, será utilizada a biblioteca de fonte aberta baseada no método dos volumes finitos OpenFOAM. Como resultado da pesquisa, espera-se que seja gerado conhecimento com potencial para orientar melhorias dos modelos utilizados na previsão dos carregamentos aerodinâmicos sobre turbinas eólicas.

*Grupo de Pesquisa*

| Nome | Instituição |

| "Daniel Sampaio Souza [coordenadora]":http://lattes.cnpq.br/6572970745392149 | UNESP – São João da Boa Vista |

| "Ricardo Garcia Pina":http://lattes.cnpq.br/3466690261998074 | UNESP |

| "Rafael de Araujo Magnusson":http://lattes.cnpq.br/6428148040452466 | UNESP |

| "Pedro Trombini Rodrigues":http://lattes.cnpq.br/4793283475197340 | UNESP |

| "João Pedro Capovilla Gasparini":http://lattes.cnpq.br/1964457454957606 | UNESP |

h2. Física

h3. Adsorção de Proteínas em Superfícies Carregadas Confinantes

*Descrição do Projeto*

A adsorção de proteínas em superfícies carregadas confinantes tem atraído grande interesse devido a sua grande aplicabilidade nas áreas biotecnológicas/biomédicas e importância para o entendimento de aspectos fundamentais do comportamento de sistemas de interesse da física biológica. O confinamento traz uma proteção contra condições desnaturantes e degradação biológica, promovendo maior estabilidade química e térmica às macromoléculas e aumentando, assim, sua atividade. A despeito disso, as interações dominantes que estabilizam a adsorção e as condições em que a proteína é adsorvida e mantém suas características e função biológica, ainda não são totalmente compreendidas. Em particular, os efeitos do potencial elétrico gerado pela superfície no grau de protonação dos resíduos (regulação de carga) e sua contribuição para a adsorção não são normalmente considerados na interpretação de resultados experimentais. Um dos fatores limitantes para a inclusão dos mecanismos de regulação de carga na interpretação de resultados experimentais é o desconhecimento da distribuição de carga da proteína e de sua correlação com a orientação em relação a superfície. Portanto, o desenvolvimento de modelos teóricos que possam fornecer estas informações de maneira suficientemente precisa se torna fundamental para o completo entendimento da interação de proteínas com superfícies carregadas confinantes, uma vez que a curvatura da superfície pode acomodar a macromolécula em seu interior de forma que o efeito de regulação de carga seja mais efetivo do que para superfícies planas ou convexas. Propõe-se então neste projeto o estudo por simulação computacional do comportamento de proteínas confinadas em superfícies carregadas de diferentes geometrias. Adotando um modelo simplificado com potenciais intramoleculares baseados na estrutura nativa e interações eletrostáticas consideradas de acordo com a teoria de Debye-Huckel, pretende-se fornecer um panorama geral de como as diferentes contribuições da interação eletrostática (carga-carga, carga-dipolo e regulação de carga) afetam a adsorção e a manutenção da estrutura nativa.

*Grupo de Pesquisa*

| Nome | Instituição |

| "Sidney Jurado de Carvalho (Coordenador)":http://lattes.cnpq.br/8812420351255158 | Instituto de Biociências, Letras e Ciências Exatas |

| "Daniel Lucas Zago Caetano":http://lattes.cnpq.br/3650468776746964 | Instituto de Biociências, Letras e Ciências Exatas |

| "Alexandre Nogueira da Silva":http://lattes.cnpq.br/8932395586122984 | Instituto de Biociências, Letras e Ciências Exatas |

| "Luan Celso Marques":http://lattes.cnpq.br/8169679339206100 | Instituto de Biociências, Letras e Ciências Exatas |

h3. Caos, aceleração de Fermi e Transições de fase em sistemas dinâmicos

*Descrição do Projeto*

O projeto atualmente visa estudar transições de fase em sistemas dinâmicos, particularmente considerando a transição de crescimento limitado para ilimitado de energia. Os modelos considerados são chamados bilhares dependentes do tempo. Consistem em um ensemble de partículas clássicas não interagentes que movem-se livremente ao interior de um domínio fechado. As fronteiras desse domínio movem-se no tempo. Assim, dependendo da fase do movimento da fronteira e da velocidade da partícula, esta pode perder ou ganhar energia. Um dos focos é caracterizar as condições que levem ao crescimento ilimitado de energia. Uma vez produzido tal fenômeno, o grupo tem concentrado em obter condições que suprimam tal fenômeno, como choques inelásticos e dissipação de uma forma geral. 

*Grupo de Pesquisa*

| Nome | Instituição |

| "Edson Denis Leonel (Coordenador)":http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4794522D5 | Instituto de Geociências e Ciências Exatas |

| "Mário Roberto da Silva":http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4790517P3 | Instituto de Geociências e Ciências Exatas |

| "Jafferson Kamphorst Leal da Silva":http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4787533Y6 | Universidade Federal de Minas Gerais |

| "Denis Gouvêa Ladeira":http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4762333H3 | Universidade Federal de São João del Rey |

| "Juliano Antônio de Oliveira":http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4734503D6 | Instituto de Geociências e Ciências Exatas |

| "Alexander Loskutov":http://chaos.phys.msu.ru/loskutov/loskutov.htm | Moscow State University |

| Stanislav Soskin | Ukrainian Academy of Science |

| "Leonid Bunimovich":http://people.math.gatech.edu/~bunimovh/ | Georgia Institute of Tecnhology |

| "Raimundo Nogueira Costa Filho":http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4795149Y1 | Universidade Federal do Ceará e University of Western Ontario |

h3. Física Experimental de Altas Energias