Disciplina Discipline CEN5771
Biodiversidade e Conservação nos Trópicos: Um Enfoque Molecular

Biodiversity and conservation in the tropics: a molecular approach

Área de Concentração: 64133

Concentration area: 64133

Criação: 02/06/2016

Creation: 02/06/2016

Ativação: 02/06/2016

Activation: 02/06/2016

Nr. de Créditos: 6

Credits: 6

Carga Horária:

Workload:

Teórica

(por semana)

Theory

(weekly)

Prática

(por semana)

Practice

(weekly)

Estudos

(por semana)

Study

(weekly)

Duração Duration Total Total
8 12 10 3 semanas 3 weeks 90 horas 90 hours

Docentes Responsáveis:

Professors:

Tsai Siu Mui

Jorge Luiz Mazza Rodrigues

Acacio Aparecido Navarrete

Objetivos:

O principal objetivo do curso é apresentar os avanços recentes usados no monitoramento das ações antrópicas nos biomas brasileiros, e no entendimento do manejo sustentável para fins de conservação da biodiversidade. Com isso, pretende-se contribuir para uma melhor formação acadêmica dos alunos de pós-graduação em áreas da biologia, agronomia e ecologia, através da discussão crítica dos temas envolvendo aspectos da formação e conservação de ambientes tropicais, com ênfase nos efeitos do desmatamento envolvendo a conservação dos ecossistemas naturais e agrícolas, através da integração de metadados e das atividades atribuídas à microbiota. O uso de técnicas avançadas modernas permitirá ao aluno a análise de processos de formação, perturbação e conservação, através de técnicas analíticas avançadas em laboratório e campo e da introdução da bioestatística e bioinformática para a interpretação dos dados.

Objectives:

The main objective of the course is present recent advances used for monitoring of human actions in the Brazilian biomes, and understanding of sustainable management for biodiversity conservation. Thereby, it is intended to contribute to a better academic training for graduate students in biology, agronomy and ecology, through critical discussion of issues involving aspects of formation and conservation of tropical environments. Emphasis will be on the deforestation effects involving the conservation of both natural and agricultural ecosystems by integrating metadata and activities mediated by the microbiota. The use of modern and advanced techniques will allow to student the analysis of formation, disturbance and conservation processes through advanced analytical techniques in laboratory and field, and the introduction of biostatistics and bioinformatics for the data interpretation.

Justificativa:

É importante considerar uma disciplina que deve proporcionar ao aluno a compreensão da ação antrópica nos ecossistemas tropicais, desde a formação de solos e sedimentos, com ênfase nas potencialidades do uso de práticas de manejo conservacionista, para fins de conservação da biodiversidade e uso sustentável dos recursos naturais. A estrutura da disciplina estará centrada nos problemas e debates contemporâneos que caracterizam a conservação da biodiversidade em ambientes de florestas tropicais e de cerrado, mas que deverá abordar também problemas relativos à conservação praticada em outras regiões tropicais do Brasil. É também essencial que o aluno tenha acesso às diversas técnicas avançadas disponíveis para possibilitar um diagnóstico claro dos problemas causados pelo uso inadequado dos sistemas agrícolas e florestais convencionais.

Rationale:

It is important to consider a discipline able to provide to the student an understanding of human action in tropical ecosystems, from the formation of soils and sediments, with emphasis on the potential use of conservationist management practices for biodiversity conservation purposes and sustainable use of resources natural. The course structure will focus on the problems and contemporary debates that characterize the conservation of biodiversity in tropical forests and savannah environments, but should also address issues relating to the conservation practiced in others Brazilian tropical regions. It is also essential that the student has access to several advanced techniques available to enable a clear diagnosis of the problems caused by inappropriate use of agricultural systems and conventional forestry.

Conteúdo:

O curso será organizado em módulos compostos por aulas teóricas e práticas, elaboração e apresentação de projetos com discussões em grupo em sala de aula. Serão discutidas as principais técnicas moleculares aplicadas ao estudo da biodiversidade, e métodos de bioinformática para análise de dados moleculares. Um exercício em equipe estimulará a definição de estratégias visando a conservação da biodiversidade nos trópicos a partir do conhecimento teórico-prático desenvolvido em sala de aula e de todo o conhecimento prévio do estudante. Biomonitoramento de espécies vegetais e grupos funcionais de microorganismos. Marcadores moleculares – uso e aplicações (genes funcionais e PCR-Tempo Real, e uso da bioinformática para prospecção de genes funcionais associados aos ciclos biogeoquímicos no solo. Ciências ômicas para avaliação diagnóstica, manejo e conservação da biodiversidade. Utilização de bioinformática e bioestatística para análise dos dados quantitativos experimentais. Uso de programas Qiime, Focus, MG-Rast, RDP (Ribosomal Database Project), MOTHUR, Canoco, análise de bibliotecas de clones por Libshuff, determinação de índices de diversidade Shannon e de riqueza Chao1.

Content:

The course will be organized in modules consisting of theoretical and practical lessons, preparation and presentation of projects with group discussions in classroom. The main molecular techniques applied to the study of biodiversity, and bioinformatics tools for analysis of molecular data will be discussed. An exercise in group will stimulate the definition of strategies for biodiversity conservation in the tropics from the theoretical and practical knowledge developed in the classroom and all prior knowledge. Biomonitoring of plant species and functional groups of microorganisms. Molecular markers - use and applications (functional genes and Real Time-PCR, and bioinformatics applied to prospection of functional genes associated with biogeochemical cycles in soil. 'Omics' sciences for diagnostic evaluation, management and conservation of biodiversity. Use of bioinformatics and biostatistics for experimental quantitative data analysis. Use of softwares such as Qiime, Focus, MG-Rast, RDP (Ribosomal Database Project), MOTHUR, Canoco, analysis of clone libraries by Libshuff, measure of diversity index (Shannon) and richness (Chao1) in biological communities.

Forma de Avaliação:

Elaboração e apresentação do projeto - 50% Prova escrita - 30% Participação em salas de aula - 20%

Type of Assessment:

Preparation and presentation of the project proposal - 50% Exam - 30% Classroom participation - 20%

Observação:

A disciplina será ministrada a partir da segunda quinzena de novembro, condensada em três semanas, com aulas teóricas e práticas a partir de coletas de amostras em uma reserva florestal natural e outra de cerrado do estado de São Paulo. A disciplina deverá eleger um estudo temático com ensaios programados para trabalhos em grupo, propostos em seu início. Ao final da disciplina, os alunos terão oportunidade de apresentar seus resultados em forma de workshop sobre o tema selecionado, com ampla discussão entre os grupos de trabalho sobre as metodologias empregadas para análise e diagnóstico do foco de estudo. Colaboradores/Collaborators Fabiana de Souza Cannavan – Lab. de Biologia Celular e Molecular, CENA-USP (SP) Luiz Fernando Wurdig Roesch – Unipampa – São Gabriel (RS)

Bibliografia:

Livros/Books
• Alphey L. DNA Sequencing: From Experimental Methods to Bioinformatics. Springer Verlag, 1 ed. Paris, 206 p. 1997.
• DeWoody, J.A., Bickham, J.W. C. H. Michler, K. M. Nichols, G. E. Rhodes and K.E. Woeste. Molecular approaches in natural resource conservation and management. Cambridge University Press, Cambridge. 392 p. 2010.
• Freeland, J.R. Molecular Ecology. Freeland, J.R., Kirk H., Petersen, S. 3 ed. Hoboken: Wiley-Blackwell, 388 p. 2011.
• Matioli, R.S.; Fernandes, F.M.C. Biologia Molecular e Evolução. Holos Editora, 2 ed. Ribeirão Preto, 256 p. 2012.
• Prosdocimi F. Introdução à Bioinformática. Apostila de um curso online. Disponível em:
http://www2.bioqmed.ufrj.br/prosdocimi/FProsdocimi07_CursoBioinfo.pdf

Periódicos/Scientific journals
Biodiversity and Conservation, Forest Ecology and Management, J. Applied Environ. Microbiology, Molecular Ecology, ISME Journal, Biota Neotropica, Global Change Biology, Plos One, Evolutionary Bioinformatics,

Bibliography:

Livros/Books
• Alphey L. DNA Sequencing: From Experimental Methods to Bioinformatics. Springer Verlag, 1 ed. Paris, 206 p. 1997.
• DeWoody, J.A., Bickham, J.W. C. H. Michler, K. M. Nichols, G. E. Rhodes and K.E. Woeste. Molecular approaches in natural resource conservation and management. Cambridge University Press, Cambridge. 392 p. 2010.
• Freeland, J.R. Molecular Ecology. Freeland, J.R., Kirk H., Petersen, S. 3 ed. Hoboken: Wiley-Blackwell, 388 p. 2011.
• Matioli, R.S.; Fernandes, F.M.C. Biologia Molecular e Evolução. Holos Editora, 2 ed. Ribeirão Preto, 256 p. 2012.
• Prosdocimi F. Introdução à Bioinformática. Apostila de um curso online. Disponível em:
http://www2.bioqmed.ufrj.br/prosdocimi/FProsdocimi07_CursoBioinfo.pdf

Periódicos/Scientific journals
Biodiversity and Conservation, Forest Ecology and Management, J. Applied Environ. Microbiology, Molecular Ecology, ISME Journal, Biota Neotropica, Global Change Biology, Plos One, Evolutionary Bioinformatics,