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Use este identificador para citar ou linkar para este item: https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/15988
Tipo: Dissertação
Título: Transmissão de malária baseada na dinâmica da interação entre mosquitos selvagens e transgênicos usando a genética mendeliana e a técnica de reação em cadeia mutagênica
Autor(es): Meneses, Aline Costa de
Primeiro Orientador: Wyse, Ana Paula Pintado
Primeiro Coorientador: Santos, Antônio José Boness dos
Resumo: Recentes avanços na manipulação genética viabilizaram a obtenção de mosquitos refratários a doenças, de forma que o transgene que bloqueia o ciclo do protozoário no mosquito se propague através dos seus descendentes. O estudo com os mosquitos transgênicos é uma alternativa promissora para a redução da malária, apesar disso, disseminar genes que controlem uma população de mosquitos selvagens tem sido um desafio até os dias de hoje. Experiências e avanços tecnológicos com a enzima CRISPR/Cas9 através da técnica de Reação em Cadeia Mutagênica (MCR) tem trazido mudanças para este cenário. Nesse contexto, a busca por modelos matemáticos que descrevam a dinâmica da interação entre populações de mosquitos que vivem em uma mesma área geográfica tem sido viabilizada gerando simulações e experimentos, verificando o comportamento das populações de mosquitos selvagens e transgênicos. Dessa forma, o objetivo deste trabalho é propor um modelo matemático do tipo θ-logístico para descrever a dinâmica de interação dos mosquitos, com base nas diferenças entre a genética clássica mendeliana e a técnica MCR, e considerando populações humanas na modelagem. Busca-se assim, resultados mais precisos da implementação do gene mutante, visando a melhor metodologia para diminuir os índices de malária com esta técnica. Neste modelo será utilizado o método Runge-Kutta de quarta ordem para a resolução numérica aproximada das equações diferenciais utilizadas no modelo adotado. Os cenários obtidos das simulações para diferentes valores de θ e f ilustram a pertinência desse tipo de sistema para a modelagem proposta, fornecendo diretrizes sobre as diferenças entre o modelo genético mendeliano e a técnica MCR.
Abstract: Recent advances in genetic manipulation have made it possible to obtain mosquitoes that are refractory to diseases, so that the transgene that blocks the cycle of the protozoan in the mosquito propagates through its descendants. The study of transgenic mosquitoes is a promising alternative for the reduction of malaria, yet disseminating genes that control a wild mosquito population has been a challenge to this day. Experiments and technological advances with the enzyme CRISPR / Cas9 through the Mutagenic Chain Reaction (MCR) technique have brought changes to this scenario. In this context, the search for mathematical models that describe the dynamics of the interaction between populations of mosquitoes living in the same geographic area has been made possible by generating simulations and experiments, verifying the behavior of populations of wild and transgenic mosquitoes. Thus, the objective of this work is to propose a mathematical model of the θ -logistic type to describe the interaction dynamics of mosquitoes, based on the dierences between classic Mendelian genetics and the MCR technique, and considering human populations in the modeling. Thus, more precise results of the implementation of the mutant gene are sought, aiming at the best methodology to reduce malaria indices with this technique. In this model the fourth-order Runge-Kutta method will be used for the approximate numerical resolution of the dierential equations used in the adopted model. The scenarios obtained from the simulations for dierent values of θ and f illustrate the pertinence of this type of system for the proposed modeling, providing guidelines on the dierences between the Mendelian genetic model and the MCR technique.
Palavras-chave: Mosquitos Transgênicos
MCR
Genética Mendeliana
Transgenic mosquitoes
Mendelian genetics
Matemática computacional
Modelo matemático
Pesquisa operacional
Método Runge-Kutta - Quarta ordem
Mosquitos - Dinâmica de interação
CNPq: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::CIENCIA DA COMPUTACAO
Idioma: por
País: Brasil
Editor: Universidade Federal da Paraíba
Sigla da Instituição: UFPB
Departamento: Informática
Programa: Programa de Pós-Graduação em Modelagem Matemática e computacional
Tipo de Acesso: Acesso aberto
Attribution-NoDerivs 3.0 Brazil
URI: http://creativecommons.org/licenses/by-nd/3.0/br/
URI: https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/15988
Data do documento: 13-Dez-2018
Aparece nas coleções:Centro de Informática (CI) - Programa de Pós-Graduação em Modelagem Matemática Computacional

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