Os estudos ecológicos, com vistas para a conservação do meio ambiente, vêm sendo intensificados desde meados do século XX. Devido à integração com várias outras ciências durante o processo de formação do conhecimento ecológico, esses estudos têm se tornado essenciais para o desenvolvimento de tecnologias e de políticas adequadas ao gerenciamento dos recursos naturais, em especial dos recursos hídricos. Estudos que contemplem a comparação entre sistemas naturais e artificiais são importantes na medida em que permitem investigar como esses sistemas reagem a perturbações antropogênicas de curto ou longo prazo. Há um consenso geral de que a camada de sedimento dos corpos d\'água desempenha um papel fundamental na dinâmica de transporte, acumulação e disponibilização de contaminantes nesses sistemas. A tríade de qualidade de sedimento é considerada uma das melhores abordagens para o estudo de sistemas aquáticos impactados por efluentes oriundos de atividades antrópicas. Habitats dulcícolas são particularmente suscetíveis à introdução de espécies exóticas de invertebrados. Uma possível rota de introdução dessas espécies é o cultivo em laboratório para testes de toxicidade. Substituí-las por espécies nativas com sensibilidade similar pode prevenir a introdução acidental de espécies exóticas, além de facilitar a obtenção de inóculos para as renovações da cultura, e de serem mais significativos na extrapolação dos resultados laboratoriais para situações em campo. Duas espécies nativas de organismos bentônicos foram estudadas com relação à aspectos de suas biologia e a adequação como organismos-teste em ensaios ecotoxicológicos: Chironomus xanthus (Díptera) e Branchiura sowerbyi (Oligochaeta). Os resultados dos testes de toxicidade ao pentaclorofenol para C. xanthus permitiram calcular uma CL50 (96h) de 0,111 mg/L com uma faixa de sensibilidade entre 0,082 e 0,141 mg/L. Os testes de sensibilidade de B. sowerbyi ao cloreto de potássio resultaram em uma CL50 (96h) de 0,364 g/L com uma faixa de sensibilidade entre 0,177 e 0,551 g/L. Realizou-se também um balanço energético geracional cumulativo para C. xanthus, obtendo-se os seguintes valores para as eficiências metabólicas calculadas: coeficiente instantâneo de assimilação de 98,14%, coeficiente de produção bruta de 14,76% e coeficiente de produção líquida de 15,03%. Além dos ensaios toxicológicos com os dois organismos, realizou-se um estudo comparativo entre o sistema de reservatórios em cascata do rio Tietê com o sistema de lagos naturais do Vale do Rio Doce, aplicando-se os princípios da tríade de qualidade de sedimentos. Os resultados dessa análise permitiram classificar os reservatórios estudados de acordo com o nível de qualidade ambiental sendo que o reservatório de Barra Bonita (SP) é considerado como o de pior qualidade, enquanto que os lagos do Vale do Rio Doce (MG) encontram-se ainda relativamente preservados. / The ecological studies, with views for the conservation of the environment, have been intensified from middles of the century XX. Due to the integration with several other sciences during the process of ecological knowledge formation, those studies have become essential to the development of technologies and appropriate politics for the administration of the natural resource. Studies that contemplate the comparison among natural and artificial systems are important in the way it is allowed to investigate as those systems react to antropogenic disturbances of short or long periods. There is a general consensus that the sediment of the water bodies plays a fundamental part in the transport dynamics, accumulation and disposal of pollutants in these systems. The triad of sediment quality is considered one of the best approaches for the study the influence of pollutants originated from of human activities in aquatic ecossystems. Freshwater habitats are particularly susceptible to the introduction of exotic species of invertebrates. A possible route of introduction of those species is the cultivation in laboratory for toxicity tests. To substitute them for native species with similar sensibility can prevent the accidental introduction of exotic species, besides facilitating the inocula obtaining for the renewals of the culture, and may be more significant in the extrapolation of the laboratories results for field situations. Two native species of benthic organisms were studied regarding to aspects of their biology and the adaptation as organism-test in ecotoxicological assays: Chironomus xanthus (Díptera) and Branchiura sowerbyi (Oligochaeta). The results of the toxicity tests to the pcp for C. xanthus allowed to calculate a LC50 (96h) of 0,111 mg/L with a sensitivity range of 0,082 - 0,141 mg/L. The sensitivity testes for B. sowerbyi to the KCl resulted in a LC50 (96h) of 0,364 g/L with a sensitivity range of 0,177 - 0,551 g/L. An energy budget of C. xanthus was performed, being obtained the following values for the calculated metabolic efficiencies: instantaneous coefficient of assimilation of 98,14%, coefficient of production of 14,76% and coefficient of liquid production of 15,03%. A comparative study among the system of reservoirs in cascade of the Tietê river with the system of natural lakes of Rio Doce valley was applied following the principles of the triad of quality of sediments. The results of that analyze allowed to classify the reservoirs studied in agreement with the level of environmental quality and the reservoir of Barra Bonita (SP) is considered as the one of worse quality, while the lakes of Rio Doce Valley (MG) still meet relatively preserved.

O crescimento populacional, o desenvolvimento industrial e a expansão agrícola resultaram no aumento da geração de resíduos sólidos e na necessidade de se efetuar seu descarte de forma adequada e não prejudicial ao meio ambiente, principalmente aos recursos hídricos. O uso de aterros controlados é um dos métodos de disposição final de resíduos no solo, e possui falhas nas estruturas de apoio ambiental como sistemas de drenagem, impermeabilização, controle de entrada de resíduos, produção de líquidos percolados. Os líquidos percolados apresentam elevado potencial poluidor, e compreende, geralmente, o chorume, a água de infiltração e o material lixiviado, portanto, é importante avaliar sua toxicidade em relação aos ecossistemas aquáticos. Os testes de toxicidade foram realizados com Ceriodaphnia silvestrii, Chironomus xanthus e Daphnia similis e permitiram confirmar a toxicidade aguda destas amostras para os três organismos-teste realizados. Os testes de toxicidade crônica apresentaram diferença significativa, tanto na reprodução quanto na sobrevivência em relação ao controle, com Ceriodaphnia silvestrii. Nos testes com Daphnia similis, foi registrada uma diferença na reprodução apenas na presença de determinados líquidos percolados. Em alguns casos a diferença de precipitação não interferiu na toxicidade, porém nos testes efetuados com Chironomus xanthus foi verificada que a falta de precipitação pode ter aumentado a toxicidade dos líquidos percolados. / Industrial, agrarian and population growth is responsible for the increased amount of solid waste what demands suitable procedures for waste disposal so as to preserve the environment, particularly and water resources. Landfill is one of the methods for final disposal of solid waste, but it is not adequate because it lacks drainage systems, waste input and out put controls, percolation control, etc. Liquid waste from those landfills has a very high polution potential, and includes the leachate, the infiltration water, and the overflow waste. That is why it is important to assess the degree of toxicity of those solid wastes in relation to the aquatic ecosystems. Toxicological tests were carried out with Ceriodaphnia silvestrii, Chironomus xanthus and Daphnia similis allowed to confirm high toxic level in those samples for the three tested organisms. Chronic toxicological tests presented statistic significant difference regarding reproduction and survival in relation to the control samples for Ceriodaphnia silvestrii. Daphnia similis, however presented significant difference in the reproduction in relation to some substances only. In some cases, precipitation did not interfere in the toxicological assessment, but the tests with Chironomus xanthus showed that the lack of precipitation might have affected the toxicology.

Orientador: Prof. Dr. Luciano Puzer / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC, Programa de Pós-Graduação em Biossistemas, 2017. / Myxobacterias sao bacterias Gram-negativas com uma peculiaridade no ciclo de vida em comparacao a outros procariotos. Em resposta a periodos de baixa disponibilidade de nutrientes, inicia-se um processo de morfogenese cooperativa que culmina na formacao de corpos de frutificacao, um agregado de celulas que contem estruturas de resistencia caracteristicas. Subtilisinas sao serino proteases da familia S8A, inicialmente encontrada no Bacillus subtilis e atualmente identificada em uma ampla variedade de organismos procarioticos e eucarioticos. Essas enzimas apresentam um grande mercado de aplicacoes biotecnologicas e industriais. O objetivo deste trabalho foi clonar aqualisina, uma subtilisina extracelular da Myxococcus xanthus, uma especie de myxobacterias que preda outros microrganismos, e submete-la a um sistema de expressao heterologa em celulas E. coli BL2 (DE3). A proteina permaneceu na fase insoluvel apos as lises; portanto, foi necessario otimizar protocolos de solubilizacao e purificacao da aqualisina dos corpos de inclusao da celula, para que fosse possivel a caracterizacao cinetica. A solubilizacao utilizando tampao 0,1M de tris e pH 12 mostrou-se a mais eficiente em solubilizar os corpos de inclusao, o que permitiu obter os valores cineticos Km de 0,6 e 1,3 ¿ÊM, para aqualisina purificada (AQN) e para nao retida pela coluna (FT), respectivamente, que demonstram uma alta afinidade pelo substrato utilizado. No entanto, valores obtidos de kcat, e kcat/Km apontam a presenca de duas populacoes de proteinas, nas quais a populacao inativa esta presente em maior quantidade. Embora o sistema de expressao da aqualisina tenha ocorrido com sucesso, a solubilizacao dos corpos de inclusao sem utilizacao de agentes desnaturantes, e posterior purificacao ainda necessitam ser otimizadas, a fim de aumentar a recuperacao de enzima ativa, possibilitando que sua caracterizacao cinetica seja realizada sem a influencia desta populacao de enzima inativa. / Despite its status as one of the oldest registered diseases, rabies remains a public health challenge. This zoonosis affects the central nervous system (CNS) of all mammals and is usually considered fatal. However, some cases in which the disease was reportedly cured have been registered worldwide, leading to renewed interest in researching potential antiviral mechanisms against the rabies virus (RABV). The aim of this work was to evaluate the antiviral activity of the hydroethanolic plant extract Dalbergia variabilis against different genetic lineages of RABV. In the first step, the maximum tolerated concentration (MTC) of plant extract in murine neuroblastoma cells (N2a) was determined to be 1.56 mg/ml. The antiviral activity of plant extract Dalbergia variabilis was evaluated to determine the difference presence and absence of the plant extract in four samples of RABV (IP4005- sample of RABV with the genetic lineage characteristic of haematophagous bat, Desmodus rotundus; IP964- sample of RABV with the genetic lineage characteristic of insectivorous bat, Eptesicus furinalis; IP4871- sample of RABV with the genetic lineage characteristic of wild dog, Cerdocyon thous; and a standard sample of RABV, "Pasteur vírus" - PV). Since there was a difference in the infectious viral titer between the RABV samples analysed in the presence of the plant extract, subsequent experiments were carried out to better understand the performance of this plant extract against RABV. The antiviral activity of plant extract Dalbergia variabilis against samples of RABV was analysed, and the interference in viral replication was more significant against samples of RABV with genetic lineage characteristic of bats.

No description available.

Myxococcus xanthus Dif proteins are chemotaxis homologues that regulate exopolysaccharide (EPS) biogenesis. Previous genetic studies suggested that Dif protein might interact with one another as do the chemotaxis proteins in enterics. The interactions among Dif proteins were since investigated with the yeast two-hybrid (Y2H) system. The results indicate that DifC interacts with both DifA and DifE. Using a modified Y2H system, DifC was shown to be able to bring DifA and DifE into a protein complex. Further Y2H experiments demonstrated that the different conserved domains of DifE likely function as their counterparts of CheA-type kinases because the putative P2 domain of DifE interacts with DifD, P5 with DifC and the dimerization domain P3 with itself. Similarly, DifA can interact with itself through its C-terminal region. In addition, DifG was found to interact with the CheY homologue DifD. These findings support the notion that Dif proteins constitute a unique chemotaxis-like signal transduction pathway in M. xanthus. In addition, KapB, a TPR (Tetratricopeptide repeats) protein, was identified as an interacting partner of DifE byY2H library screening. Further analysis demonstrated that the N-terminal half of KapB interacted with the putative P2 domain of DifE. KapB had been previously reported to interact with several Serine/Threonine (Ser/Thr) kinase pathways including the Pkn4-Pfk pathway. This pathway is implicated in glycogen metabolism in M. xanthus by a previous report. In this study, kapB as well as pfkn deletion mutants were found to overproduce EPS. It was also found that the Dif pathway is involved in glycogen metabolism because the glycogen level is altered in dif mutants. These results indicate EPS biogenesis and glycogen metabolism may be coordinately regulated. This coordination of the Dif-regulated EPS production and the Pkn4-regulated glycogen metabolism appears to involve KapB. This is the first example of a TPR protein mediating the interplays of a histidine kinase pathway and a Ser/Thr kinase pathway. / Master of Science

Myxococcus xanthus, a Gram-negative bacterium with a developmental cycle, displays a type IV pili (TFP) mediated surface motility known as social (S) gliding. Beside the polarly localized TFP, the fibril or extracellular polysaccharide (EPS) is also required for S-motility to function. It is proposed that S-motility, along with the related bacterial twitching motility in other species, is powered by TFP retraction. EPS is proposed to anchor and trigger such retractions in M. xanthus. EPS production is known to be regulated by TFP and the Dif signal transduction pathway. Two genetic screens were performed previously to identify additional genes important for EPS production. The first was for the isolation of pilA suppressors, the second for the identification of mutants underproducing EPS in a difA suppressor background. Both screens identified transposon insertions at the stk locus. In particular, StkA, a DnaK homolog, was identified as a possible negative regulator of EPS production by a stkA transposon insertion that suppressed a pilA mutation. A stkB transposon insertion was found to have diminished EPS production in a difA suppressor background. In this study, in-frame deletion mutants of the five genes at the stk locus, stkY, stkZ, stkA, stkB and stkC, were constructed and examined. In addition, mutations of rbp and bskL, two genes downstream of the stk locus, were constructed. Like transposon insertions, the stkA in-frame deletion resulted in overproduction of EPS. The stkB and to a less extent the stkC mutants underproduced EPS. Mutations in the other genes had no obvious effects on EPS production. Genetic epistasis suggests that StkA functions downstream of TFP and upstream of the Dif sensory proteins in EPS regulation in M. xanthus. Epistasis analysis involving stkB was inconclusive. It is unresolved whether StkB plays a role in the biosynthesis or the regulation of EPS production in M. xanthus. / Master of Science

Foram realizados testes de toxicidade ao longo de dois anos, com amostras de água e sedimento do rio Corumbataí, entre Novembro de 2004 e Setembro de 2006, com o objetivo de avaliar a qualidade da água e do sedimento. Os testes de toxicidade aguda realizados com os organismos Chironomus xanthus, Daphnia magna, Hydra attenuata, Lactuca sativa e Pseudokirchneriella subcapitata indicaram variados graus de toxicidade nos diferentes pontos de coleta do rio Corumbataí, com maior ocorrência de toxicidade nos pontos de coleta mais próximos à foz do rio, principalmente devido à afluência do Ribeirão Claro. Todas as amostras de sedimento se mostraram mais tóxicas do que as amostras de água dos mesmos locais, para todos os organismos utilizados, em todas as coletas realizadas. Para todos os organismos, foram realizados testes de sensibilidade, com substância de referência (NaCl), mensalmente, a fim de garantir a qualidade dos cultivos em laboratório e dos bioensaios realizados, com resultados regulares e satisfatórios. Os efeitos produzidos pelas amostras ambientais sobre as sementes de alface (Lactuca sativa) foram bastante variáveis e irregulares, não possibilitando os cálculos de CI50. Decidiu-se por bem suspender a realização deste teste após um ano. Dentre todos os endpoints avaliados, os dos testes de Hydra attenuata e Pseudokirchneriella subcapitata se mostraram mais sensíveis, e o de Daphnia magna o menos sensível às amostras testadas. A avaliação da toxicidade através de efeitos subletais em H. attenuata se mostrou um bom parâmetro de avaliação das condições ambientais do rio Corumbataí, sendo um dos endpoints mais sensíveis utilizados. Outros testes de toxicidade foram realizados em algumas das oito coletas realizadas neste estudo, em caráter complementar: teste de toxicidade crônica com D. magna, teste de toxicidade LuminoTox, que utiliza sistemas enzimáticos vegetais, e o teste de genotoxicidade com Allium cepa, com o objetivo de avaliar suas sensibilidades e contribuições ao estudo. Estes bioensaios adicionaram informações a respeito dos níveis de poluição e toxicidade do rio Corumbataí, contribuindo com os bioensaios principais. Informações como parâmetros físicos e químicos, quantificação de elementos químicos e herbicidas ofereceram subsídios para a interpretação dos resultados obtidos com os testes de toxicidade. São apresentados também resultados das atividades referentes ao estágio de doutorado realizado no exterior (doutorado-sanduíche), no período de Setembro a Dezembro de 2007, na agência de proteção ambiental Environment Canada, no qual foi aplicado um teste de toxicidade com linhagens microbianas (MARA assay) em amostras de água e sedimento, juntamente com nanomateriais / Toxicity tests were conducted for two years with water and sediment samples from Corumbataí River, between November 2004 and September 2006, in order to assess the water and sediment quality. Acute toxicity tests conducted with Chironomus xanthus, Daphnia magna, Hydra attenuata, Lactuca sativa and Pseudokirchneriella subcapitata showed varying degrees of toxicity along the river course, with more toxic results in the sampling sites near the river mouth, due mainly to the inflow of Ribeirão Claro. All sediment samples were more toxic than the water samples (from the corresponding sites), for all test organisms, and for all samplings. Sensitivity tests were performed monthly, with NaCl as the reference toxicant, in order to guarantee both the laboratory culture quality and the bioassays conducted with these organisms. Results with NaCl were regular and satisfactory. The effects of the samples on lettuce seeds (L. sativa) were irregular, thus not allowing the estimative of IC50. It was decided to suspend the performance of this bioassay after one year of testing. Among all studied tests and endpoints, the tests with H. attenuata and P. subcapitata had the most sensitive endpoints, and the acute toxicity test with D. magna had the less sensitive one. Toxicity assessment of Corumbataí River based on Hydra sub-lethality endpoint was one of the most sensitive among the tested ones. Other bioassays were conducted at least once as part of this study, as a complementary assessment: the 21-day chronic toxicity test with D. magna, the LuminoTox bioassay, and the genotoxicity test with Allium cepa, in order to assess their sensitivity and contribution to the present study. These bioassays added information about the contamination levels and toxicity of Corumbataí River, contributing with the main bioassays performed. Data such as physical and chemical parameters, metals and herbicides determinations had a contribution to bioassay results interpretation. Results from a research project developed during a four-month stay (from September 2007 to December 2007) at Environment Canada Protection Agency are further described, regarding the application of the MARA bioassay, (conducted with 11 microbial strains), testing water and sediment samples, along with nanomaterials

Este trabalho foi desenvolvido nos reservatórios, em cascata, que fazem parte do Médio e Baixo Rio Tietê, incluindo os tributários, os Rios Tietê, Piracicaba e Bauru. Foram considerados os pontos de coleta, localizados à montante, jusante, bem como os pontos intermediários dos reservatórios estudados. Considerando-se os períodos referentes a outubro de 1999 fevereiro, maio e julho de 2000, as pesquisas nestes locais abordaram a qualidade ambiental dos reservatórios, com características limnológicas (água, sedimento), a fauna de macroinvertebrados bentônicos, além de testes ecotoxicológicos (Chironomus xanthus). As análises dos sedimentos permitiram evidenciar as frações de silte e argila, o elevado teor de matéria orgânica nos reservatórios situados no início da cascata, além do nitrogênio e fósforo e metais potencialmente biodisponíveis. Elevadas concentrações de nutrientes nitrogenados e fosfatados, material em suspensão (orgânico e inorgânico) e clorofila-a, foram observadas nas amostras de água, o que permitiu classificar os reservatórios como eutróficos, mesotróficos e oligotróficos, de acordo com sua posição no sistema bem como do período amostrado. As concentrações de alguns dos metais encontrados na água estiveram acima do permitido pela Resolução CONAMA (20/96), considerando-se os períodos em estudo. Quanto às relações bióticas, foram obtidas através do índice de Diversidade (H\'), da equitabilidade, a qual foi evidenciada pela distribuição agregadados organismos e a presença de indivíduos pertencentes à mesma espécie, evidenciou a baixa riqueza de taxa. Através do IET/Densidade de Oligochaeta constatou-se para os reservatórios em cascata e os principais tributários características de eutrofizados. A fauna bentônica dos rios Tietê, Piracicaba e Bauru e dos reservatórios dos locais de estudo caracterizou-se pela presença de Tubificidae (Oligochaeta) além de Chironomidae (Díptera), e do grupo Mollusca. Entre os Tubificidae, a espécie Limnodrilus hoffmeisteri, Branchiura sowerbyi e Limnodrilus udekemianus ocorreram em considerável dominância numérica no período de estudo. A Família Chironomidae, foi representada pelos gêneros Goeldichiromus e Coelotanypus e o grupo Mollusca pelo gênero, Haylacostoma e espécie Melanoides tuberculatus (Thiaridae), Corbicula fluminea (Corbiculidae), o gênero Biomphalaria (Planorbidae) e o gênero Lymnaea collumela, (Lymnaiidae). Quanto à Família Naididade foi representada pelas espécies (Prístina americana, Dero nívea, Dero digitata e Allonais chelata), pela família Alluroididae (Brinkhurstia americanus) e pela Família Opistocystidae (Opistocysta funiculus). Os testes de toxicidade com Chironomus xanthus confirmaram os resultados obtidos através das análises físicas e químicas, conferindo características de impactados aos reservatórios situados no início da cascata (Barra Bonita, Bariri e Ibitinga) e aos tributários (Tietê, Piracicaba e Bauru) moderadamente poluídos aos reservatórios intermediários (reservatório de Nova Avanhandava e Promissão) e, com ausência de poluição, o Reservatório de Três Irmãos, situado no final da cascata. Os resultados decorrem dos usos e ocupação do solo, atividades antropogênicas na Bacia Hidrográfica, do aporte de materiais para o sistema na qual se inserem os rios e os reservatórios estudados. / This work was developed in the reservoirs, at waterfalls, which are part of the Medium and Low Tiete River, including its tributaries, the Tiete, the Piracicaba river and the Bauru river. The collecting sites considered were upstream, downstream and those intermediary sites of the reservoirs. Taking into account the different periods of October 1999 and February, May and July of 2000, the researches in those sites were about the environmental quality of the reservoirs with limnologic characteristics (water, sediment), the bentonic macroinvertebrate fauna besides ecotoxilogic tests (Chironomus xanthus). The sediment analysis allowed to evidence the silt and clay fractions, the high organic matter content in the reservoirs located at the waterfall head in addition to nitrogen, phosphur and potentially bio-available metals. High nitrogened and phosphated nutrients, suspended matter (organic and inorganic) and chlorophyl-a were observed in the water samples, which allowed to classify the reservoirs as euthrophic, mesotrophic and oligotrophic according to their location in the system and the sampling period. The concentration of some metals found the water was above the level permitted by CONAMA Resolution (20/96) taking into account the periods of study. As to the biotic relations, they were obtained by means of the Diversity index (H\') of the equitability, which was evidenced by the aggregated distribution of the organisms and the presence of individuals belongingto the same species evidenced the low taxa richness. Through the IET/Oligochaeta abundance, the reservoirs and the tributaries were found to be eutrophitized. The Tiete, Piracicaba and Bauru rivers and the reservoirs studied sites bentonic fauna was characterized by the presence of Tubificidae (Oligochaeta) besides Chironomidae (Diptera) and the Mollusca group. Among the Tubificidae, the Limnodrilus hoffmeisteri, Branchiura sowerbyi e Limnodrilus udekemianus species occurred in considerable numerical dominance in the period of study. The Chironomidae family was represented by the genus Goeldichiromus and Coelotanypus and the Mollusca group by the genus Haylacostoma and Melamoides tuberculatus (Thiaridae) species, Corbicula fluminea (Corbiculidae), the genus Bionphalaria (Planorbidae) and the genus Lymnaea collumela (Lymnaiidae). The Naididae family was represented by the species (Pristina americana, Dero nivea, Dero digitata and Allonais chelata), by the family Alluroididae (Brinkhurstia americanus) and the family Opistocystidae (Opistocysta funiculus).The toxicity tests with Chironomus xanthus confirmed the results obtained through physical and chemical analyses granting characteristics of impacted to the reservoirs located at the waterfall head (Barra Bonita, Bariri and Ibitinga) and the tributaries (Tiete, Piracicaba and Bauru) moderately polluted to the intermediate reservoirs (Nova Avanhandava and Promissão reservoirs) and, absenceof pollution, the Tres Irmãos Reservoir located at the end of the waterfall. The results arise from the uses and occupation of the soli, anthropogenic activities in the hydrographic basis, disclosure of materials into the system in which are the rivers the reservoirs under study are located.

Foram realizados testes de toxicidade ao longo de dois anos, com amostras de água e sedimento do rio Corumbataí, entre Novembro de 2004 e Setembro de 2006, com o objetivo de avaliar a qualidade da água e do sedimento. Os testes de toxicidade aguda realizados com os organismos Chironomus xanthus, Daphnia magna, Hydra attenuata, Lactuca sativa e Pseudokirchneriella subcapitata indicaram variados graus de toxicidade nos diferentes pontos de coleta do rio Corumbataí, com maior ocorrência de toxicidade nos pontos de coleta mais próximos à foz do rio, principalmente devido à afluência do Ribeirão Claro. Todas as amostras de sedimento se mostraram mais tóxicas do que as amostras de água dos mesmos locais, para todos os organismos utilizados, em todas as coletas realizadas. Para todos os organismos, foram realizados testes de sensibilidade, com substância de referência (NaCl), mensalmente, a fim de garantir a qualidade dos cultivos em laboratório e dos bioensaios realizados, com resultados regulares e satisfatórios. Os efeitos produzidos pelas amostras ambientais sobre as sementes de alface (Lactuca sativa) foram bastante variáveis e irregulares, não possibilitando os cálculos de CI50. Decidiu-se por bem suspender a realização deste teste após um ano. Dentre todos os endpoints avaliados, os dos testes de Hydra attenuata e Pseudokirchneriella subcapitata se mostraram mais sensíveis, e o de Daphnia magna o menos sensível às amostras testadas. A avaliação da toxicidade através de efeitos subletais em H. attenuata se mostrou um bom parâmetro de avaliação das condições ambientais do rio Corumbataí, sendo um dos endpoints mais sensíveis utilizados. Outros testes de toxicidade foram realizados em algumas das oito coletas realizadas neste estudo, em caráter complementar: teste de toxicidade crônica com D. magna, teste de toxicidade LuminoTox, que utiliza sistemas enzimáticos vegetais, e o teste de genotoxicidade com Allium cepa, com o objetivo de avaliar suas sensibilidades e contribuições ao estudo. Estes bioensaios adicionaram informações a respeito dos níveis de poluição e toxicidade do rio Corumbataí, contribuindo com os bioensaios principais. Informações como parâmetros físicos e químicos, quantificação de elementos químicos e herbicidas ofereceram subsídios para a interpretação dos resultados obtidos com os testes de toxicidade. São apresentados também resultados das atividades referentes ao estágio de doutorado realizado no exterior (doutorado-sanduíche), no período de Setembro a Dezembro de 2007, na agência de proteção ambiental Environment Canada, no qual foi aplicado um teste de toxicidade com linhagens microbianas (MARA assay) em amostras de água e sedimento, juntamente com nanomateriais / Toxicity tests were conducted for two years with water and sediment samples from Corumbataí River, between November 2004 and September 2006, in order to assess the water and sediment quality. Acute toxicity tests conducted with Chironomus xanthus, Daphnia magna, Hydra attenuata, Lactuca sativa and Pseudokirchneriella subcapitata showed varying degrees of toxicity along the river course, with more toxic results in the sampling sites near the river mouth, due mainly to the inflow of Ribeirão Claro. All sediment samples were more toxic than the water samples (from the corresponding sites), for all test organisms, and for all samplings. Sensitivity tests were performed monthly, with NaCl as the reference toxicant, in order to guarantee both the laboratory culture quality and the bioassays conducted with these organisms. Results with NaCl were regular and satisfactory. The effects of the samples on lettuce seeds (L. sativa) were irregular, thus not allowing the estimative of IC50. It was decided to suspend the performance of this bioassay after one year of testing. Among all studied tests and endpoints, the tests with H. attenuata and P. subcapitata had the most sensitive endpoints, and the acute toxicity test with D. magna had the less sensitive one. Toxicity assessment of Corumbataí River based on Hydra sub-lethality endpoint was one of the most sensitive among the tested ones. Other bioassays were conducted at least once as part of this study, as a complementary assessment: the 21-day chronic toxicity test with D. magna, the LuminoTox bioassay, and the genotoxicity test with Allium cepa, in order to assess their sensitivity and contribution to the present study. These bioassays added information about the contamination levels and toxicity of Corumbataí River, contributing with the main bioassays performed. Data such as physical and chemical parameters, metals and herbicides determinations had a contribution to bioassay results interpretation. Results from a research project developed during a four-month stay (from September 2007 to December 2007) at Environment Canada Protection Agency are further described, regarding the application of the MARA bioassay, (conducted with 11 microbial strains), testing water and sediment samples, along with nanomaterials

La bactérie Myxococcus xanthus forme des structures multicellulaires appelées corps fructifères pour résister à des conditions de carence nutritive. La formation de ces structures implique un système chimiotactique particulier, le système Frz, qui régule le changement de direction des cellules, provoqué par la relocalisation simultanée des deux appareils de motilité (A) et (S) d’un pôle à l’autre de la cellule. Au cours de ma thèse, j’ai travaillé sur la connexion entre le système chimiotactique Frz et ses protéines cibles MglAB dans le contrôle de l’inversion de la polarité. L’axe de polarité des cellules est établi par MglA, une petite protéine G de la famille Ras, qui constitue un embranchement vers la régulation des deux appareils de motilité au pôle avant, et son inhibiteur MglB localisé au pôle arrière. Nous avons montré qu’en interagissant directement et spécifiquement avec le cytosquelette, MglA contrôle l’assemblage et le désassemblage de la machinerie de motilité A. Par une approche évolutive, nous avons élucidé l’architecture modulaire du système Frz et l’implication de quatre domaines régulateurs pour connecter le système Frz aux protéines MglAB, filtrer et amplifier le signal. Nous proposons un mécanisme d’inversion de la polarité dans lequel l’action indépendante de deux RRs à chaque pôle de la cellule perturbe les interactions entre une petite protéine G et son inhibiteur apparenté pour convertir un axe de polarité stable en un oscillateur biochimique. La régulation de la direction de mouvement chez M. xanthus pourrait donc constituer un cas émergent de couplage entre des régulateurs de type procaryotes et eucaryotes. / The bacterium Myxococcus xanthus forms multicellular structures called fruiting bodies to resist to starvation conditions. Fruiting body formation implies a chemosensory-like system, the Frz system which regulates directional changes through the simultaneous pole-to-pole relocalization of two motility systems, (A) and (S). During my PhD, I have worked on the connection between the Frz chemosensory-like system and the downstream regulators MglA and MglB in the control of polarity inversion. The cell polarity axis is established by (i) a Ras-like small G protein, MglA, which constitutes a branch node in the regulation of A and S motility systems at the leading cell pole, and (ii) its cognate inhibitor MglB that localizes at the lagging cell pole. We showed that MglA interacts directly and specifically with the cytoskeleton to promote assembly and disassembly of the A-motility machinery. Using an evolutionary approach, we elucidated the modular architecture of the Frz system and the implication of four regulatory domains to (i) connect the Frz system to the MglAB proteins, (ii) filter and (iii) amplify the signal. We now propose a mechanism for polarity inversion in which the independent action of two response regulators at each cell pole perturbs the interactions between a small-G-protein and its cognate inhibitor to trigger the conversion of a stable polarity axis into a biochemical oscillator. The regulation of directional movement in M. xanthus is an interesting emergent coupling between prokaryotes and eukaryotes regulators.