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Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / O câncer colo-retal (CCR) representa o quarto tipo de câncer mais freqüente no Brasil entre homens e mulheres e a sobrevida para esse tipo de neoplasia é considerada boa, se a doença for diagnosticada em estádio inicial. Neste tipo de câncer a progressão do adenoma (tumor benigno) para o adenocarcinoma (tumor maligno) é dependente do acúmulo de mutações em diversos oncogenes e genes supressores de tumor. Estas mutações podem levar a alterações de importantes vias de sinalização que controlam estes eventos como, por exemplo, as vias Wnt e EGFR. No entanto, os mecanismos moleculares e celulares mediados por estas vias durante a progressão do CCR permanecem por serem definidos. Neste trabalho foi avaliada a participação da via Wnt e do EGFR durante a progressão do CCR usando células Caco-2, uma linhagem celular derivada de adenocarcinoma de cólon humano como modelo. As células foram tratadas com EGF, ativador da via EGFR, e cloreto de lítio (LiCl), um conhecido inibidor da enzima GSK-3β e conseqüentemente, ativador da via Wnt, ou alternativamente com a combinação de ambas drogas. Após os tratamentos, foi avaliada a morfologia celular, localização e expressão de proteínas juncionais, os padrões proliferativos e do ciclo celular e o potencial tumorigênico (migração e formação de colônias). Nossos resultados mostram que a localização subcelular das proteínas juncionais claudina-1 e β-catenina foi alterada após tratamento com EGF e LiCl, porém a expressão não foi afetada. A localização nuclear de β-catenina, um marcador da ativação da via Wnt, foi observada após tratamento com ambos os compostos, no entanto estes agentes modularam a enzima GSK-3β de forma diferencial. Além disso, tratamento com EGF aumentou a capacidade proliferativa e migratória da célula, mas não alterou a formação de colônias. LiCl, apesar de ser um conhecido ativador da via Wnt, inibiu o aumento da proliferação e migração causado pelo EGF, como visto pelo tratamento das células com EGF+LiCl, e reduziu a formação de colônias. Nossos resultados revelaram que LiCl possui uma atividade supressora de tumor o que pode representar um novo papel para este composto como um possível agente terapêutico para o tratamento do CCR. / Colorectal cancer (CCR) represents the fourth type of cancer most common in Brazil among men and women and the survival for this tumor type is considered good if the disease is diagnosed at early stage. The progression of an adenoma (benign tumor) to an adenocarcinoma (malign tumor) is dependent on the accumulation of mutations in a variety of oncogenes and tumors suppressors genes. These mutations can lead to alterations of important cell signaling pathways that control these events, such as Wnt e EGFR. However, the molecular and cellular mechanisms mediated by these pathways during CCR progression remain to be defined. In the present study we assesses the role that Wnt and EGFR pathway play during CCR progression using Caco-2 cells, a human cell line derived of colorectal cancer, as a model. Cells were treated with EGF, an EGFR pathway activator, and lithium chloride, (LiCl) a known inhibitor of the enzyme GSK-3β and, therefore a Wnt pathway activator or alternatively by using combination of both drugs. After treatments, we monitored cell morphology, localization and expression of junctional proteins, proliferative and cell cycle patterns, and the tumorigenic potential (cell migration and colony formation). We show that subcellular localization of the junctional proteins claudin-1 and β-catenin was altered after treatment with EGF and LiCl, however the expression were not affected. Nuclear localization of β-catenin, a marker of Wnt pathway activation, was observed after treatment with both compounds, however these agents modulated in a differential fashion the enzyme GSK-3β. Furthermore, EGF treatment increased the proliferative and migratory capacity of the cells, but did not alter colony formation potential. LiCl, despite being a known activator of the Wnt pathway, inhibited the increase of proliferation and migration caused by EGF, as demonstrated by the cell treatments with EGF+LiCl, and reduced the cell colony formation. Our results reveal that LiCl present a suppressor tumor activity, which may represent a new role for this compound as potential therapeutic agent in the CCR treatment.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / O câncer colo-retal (CCR) representa o quarto tipo de câncer mais freqüente no Brasil entre homens e mulheres e a sobrevida para esse tipo de neoplasia é considerada boa, se a doença for diagnosticada em estádio inicial. Neste tipo de câncer a progressão do adenoma (tumor benigno) para o adenocarcinoma (tumor maligno) é dependente do acúmulo de mutações em diversos oncogenes e genes supressores de tumor. Estas mutações podem levar a alterações de importantes vias de sinalização que controlam estes eventos como, por exemplo, as vias Wnt e EGFR. No entanto, os mecanismos moleculares e celulares mediados por estas vias durante a progressão do CCR permanecem por serem definidos. Neste trabalho foi avaliada a participação da via Wnt e do EGFR durante a progressão do CCR usando células Caco-2, uma linhagem celular derivada de adenocarcinoma de cólon humano como modelo. As células foram tratadas com EGF, ativador da via EGFR, e cloreto de lítio (LiCl), um conhecido inibidor da enzima GSK-3β e conseqüentemente, ativador da via Wnt, ou alternativamente com a combinação de ambas drogas. Após os tratamentos, foi avaliada a morfologia celular, localização e expressão de proteínas juncionais, os padrões proliferativos e do ciclo celular e o potencial tumorigênico (migração e formação de colônias). Nossos resultados mostram que a localização subcelular das proteínas juncionais claudina-1 e β-catenina foi alterada após tratamento com EGF e LiCl, porém a expressão não foi afetada. A localização nuclear de β-catenina, um marcador da ativação da via Wnt, foi observada após tratamento com ambos os compostos, no entanto estes agentes modularam a enzima GSK-3β de forma diferencial. Além disso, tratamento com EGF aumentou a capacidade proliferativa e migratória da célula, mas não alterou a formação de colônias. LiCl, apesar de ser um conhecido ativador da via Wnt, inibiu o aumento da proliferação e migração causado pelo EGF, como visto pelo tratamento das células com EGF+LiCl, e reduziu a formação de colônias. Nossos resultados revelaram que LiCl possui uma atividade supressora de tumor o que pode representar um novo papel para este composto como um possível agente terapêutico para o tratamento do CCR. / Colorectal cancer (CCR) represents the fourth type of cancer most common in Brazil among men and women and the survival for this tumor type is considered good if the disease is diagnosed at early stage. The progression of an adenoma (benign tumor) to an adenocarcinoma (malign tumor) is dependent on the accumulation of mutations in a variety of oncogenes and tumors suppressors genes. These mutations can lead to alterations of important cell signaling pathways that control these events, such as Wnt e EGFR. However, the molecular and cellular mechanisms mediated by these pathways during CCR progression remain to be defined. In the present study we assesses the role that Wnt and EGFR pathway play during CCR progression using Caco-2 cells, a human cell line derived of colorectal cancer, as a model. Cells were treated with EGF, an EGFR pathway activator, and lithium chloride, (LiCl) a known inhibitor of the enzyme GSK-3β and, therefore a Wnt pathway activator or alternatively by using combination of both drugs. After treatments, we monitored cell morphology, localization and expression of junctional proteins, proliferative and cell cycle patterns, and the tumorigenic potential (cell migration and colony formation). We show that subcellular localization of the junctional proteins claudin-1 and β-catenin was altered after treatment with EGF and LiCl, however the expression were not affected. Nuclear localization of β-catenin, a marker of Wnt pathway activation, was observed after treatment with both compounds, however these agents modulated in a differential fashion the enzyme GSK-3β. Furthermore, EGF treatment increased the proliferative and migratory capacity of the cells, but did not alter colony formation potential. LiCl, despite being a known activator of the Wnt pathway, inhibited the increase of proliferation and migration caused by EGF, as demonstrated by the cell treatments with EGF+LiCl, and reduced the cell colony formation. Our results reveal that LiCl present a suppressor tumor activity, which may represent a new role for this compound as potential therapeutic agent in the CCR treatment.

O músculo esquelético é um tecido muito importante para a saúde, e seu desequilíbrio está relacionado com diversas doenças. Existe um grande interesse na identificação e caracterização dos agentes/mecanismos responsáveis pelo controle das vias anabólicas/catabólicas da massa muscular que contribuem para a manutenção da homeostase do músculo esquelético. A atrofia muscular é caracterizada pela perda de massa muscular, levando a redução de capacidade funcional. Dada à importância deste tecido na locomoção e muitas outras funções fisiológicas do organismo, o processo de atrofia pode inferir ao indivíduo o aumento da morbidade e perda de sua qualidade de vida, tornando assim, de grande importância a compreensão dos processos moleculares envolvidos. Neste trabalho exploramos a capacidade da suplementação de leucina em proteger a massa muscular durante a atrofia induzida por imobilização, através da inibição de vias catabólicas. A leucina é um alvo atraente, uma vez que é considerado um aminoácido anti-atrófico capaz de regular as vias intracelulares envolvidas na síntese e degradação das proteínas, desta forma, abordamos se o efeito anti-atrófico da leucina envolve modulação do eixo GSK3-β/β-Catenina. Ratos Wistar, suplementados com leucina, tiveram sua pata posterior esquerda imobilizada com o músculo sóleo em posição encurtada. Em seguida, o músculo sóleo foi removido, pesado e processado para avaliar a expressão de genes e proteínas por qPCR e Western blot, respectivamente. Além disso, secções transversais musculares foram utilizadas em ensaios de imunofluorescência para análise de localização celular. Após 1 dia de imobilização, foi observado a ativação de GSK3-β no músculo sóleo, e a suplementação de leucina foi capaz de bloquear esse efeito. Embora os níveis proteicos de β-Catenina tenham sido inalterados pela imobilização ou pela suplementação de leucina, a análise de localização celular, mostrou uma diminuição nuclear da β-Catenina causada pela imobilização, porém, a suplementação de leucina foi capaz de aumentar os níveis de β-Catenina no núcleo. A análise Confocal confirmou a translocação nuclear de β-Catenina, durante a suplementação de leucina. Também analisamos os níveis de expressão de NF-κB por ser potencialmente regulado por β-Catenina, no entanto, não foram observadas alterações nos níveis desta proteína entre os grupos. Assim, este estudo revela β-Catenina como uma nova molécula chave envolvida nos efeitos anti-atróficos da leucina. / Skeletal muscle is a very important tissue for health, and its depletion predicts the prognosis of several diseases. There is great interest in the identification and characterization of the agents/mechanisms responsible for the control of muscle mass through anabolic/catabolic pathways that contribute to maintenance of skeletal muscle homeostasis. Muscle atrophy is characterized by loss of muscle mass, leading to a reduction in functional capacity. Due the importance of this tissue in locomotion and many other physiological organism functions, the process of atrophy can infer to the individual the increase of the morbidity and loss of his quality of life, thus making of great importance to the understanding the molecular processes involved. In this work, leucine supplementation is sought to protect muscle mass during atrophy induced by immobilization through the inhibition of catabolic pathways. Leucine is an attractive target, since it is considered an anti-atrophic amino acid capable of regulating intracellular pathways involved in the synthesis and degradation of proteins. Therefore, we approached whether the anti-atrophic effect of leucine involves modulation of the GSK3-β/β-Catenin. Male Wistar rats, supplemented with leucine, had their left hind limb immobilized with the soleus muscle in a shortened position. Thereafter, the soleus muscle was removed, weighed and processed to evaluate an expression of genes and proteins by qPCR and Western blot, respectively. In addition, muscle cross-sections were performed in immunofluorescence assays for cell localization analysis. After 1 day of immobilization, activated GSK3-β in the soleus muscle was observed, and leucine supplementation was able to block this effect. Although protein levels of β-Catenin were unchanged by immobilization or by leucine supplementation, cell localization analysis showed a nuclear decrease of β-Catenin caused by immobilization, however, leucine supplementation was able to increase levels of β-Catenin in the nucleus. Confocal analysis confirmed nuclear translocation of β-Catenin during leucine supplementation. We also analyzed the expression levels of NF-B by being potentially regulated by β-Catenin, however, no changes were observed in NF-κB protein levels between the groups. Thus, this study reveals β-Catenin as a new key molecule involved in the anti-atrophic effects of leucine.

A la bibliografía es poden trobar múltiples exemples que mostren com els β-aminoàcids són capaços d'adoptar estructures secundàries en forma de hèlix, girs o làmina. Per aquest motiu, en el nostre grup de recerca hem sintetitzat β¬pèptids constituïts per residus ciclobutànics amb el propòsit d'estudiar si aquest anell carbocíclic pot constituir una restricció conformacional que origini la formació d'estructures secundàries o terciàries. En la present Tesi Doctoral, s'han sintetitzat dos tipus de pèptids ciclobutànics, un on l'anell ciclobutànic forma part de l'esquelet peptídic i un altre on l'anell es troba com a substituent. També s'han sintetitzat diferents urees ciclobutàniques i materials mixtes constituïts per TTF-β-dipèptid ciclobutànic. Aquest treball s'ha organitzat en diferents apartats. Es pot trobar una Introducció General on s'explica el nostre interès per aquest tipus de compostos, seguida de diferents capítols on es tracten diversos temes. En cada capítol es descriu el procediment sintètic realitzat, així com l'estudi estructural dels compostos sintetitzats. Aquest estudi s'ha dut a terme en solució, per analitzar així les estructures secundàries generades utilitzant técniques de RMN, DC i càlculs teòrics. També s'ha realitzat un estudi supramolecular mitjançant tècniques microscòpiques (TEM, AFM, SEM) amb l'objectiu d'analitzar les possibles estructures terciàries originades pels diferents compostos. En el capítol dedicat a les urees, es descriuen aquests compostos obtinguts com a productes no desitjats a la síntesis dels derivats β-cis¬ciclobutànics. Donat que s'han obtingut difraccions de raigs X d'aquests compostos, s'ha realitzat un estudi d'aquests en estat sòlid. A més a més, hem dut a terme un estudi preliminar sobre possibles aplicacions que aquests derivats ciclobutànics puguin presentar. Per aquesta raó, per una banda s'ha avaluat l'activitat de diferents β-pèptids ciclobutànics com a inhibidors enzimàtics de la CPA i la CPB. D'altra banda, també es mostra com s'ha sintetitzat i estudiat un conductor orgànic quiral mitjançant un acoblament entre un dels nostres β-dipèptids ciclobutànics amb un derivat TTF. / It is well documented that peptides built in β-amino acids could be able to adopt secondary structures like helices, turns or sheets. Therefore, in our research group, we have synthesized β-peptides made of cyclobutane containing residues with the purpose to study if this carbocyclic ring could provide conformational constraint to prompt the formation of secondary or even tertiary structures. In the present work, we have synthesized two different kinds of cyclobutane containing peptides, one where the cyclobutane ring is a part of the main carbon chain and another class where this ring is taken in as a substituent. We have also synthesized different cyclobutane ureas and mixed materials composed of TTF-cyclobutane β-dipeptide. This Doctoral Thesis has been organized in different parts. There is a General Introduction where we explain our interest in this sort of compounds, followed by different chapters for every subject. In each chapter we describe the synthetic procedure(s) for the target cyclobutane containing compounds as well as their structural study. This has been carried out in solution, to analyse the generated secondary structures, using NMR techniques, CD and theoretical calculations. We have also performed a supramolecular study by microscopic approaches (TEM, AFM, SEM) to explore the possible tertiary structures these compounds could develop. In the chapter devoted to ureas, we describe these compounds as secondary products obtained from the synthesis of β-cis-cyclobutane derivatives. In this case, we have been able to obtain X-ray diffraction pattern and, consequently, we have studied these compounds in the solid state too. In addition, we have carried out a preliminary study about the applications these cyclobutane derivatives could present. For that reason, on one hand, we have explored the activity of some cyclobutane β-peptides as CPA and CPB enzyme inhibitors. On the other hand, we also show how we have synthesized and studied a chiral organic conductor by coupling one of our cyclobutane β-dipeptide with a TTF derivative.

En los últimos años nuestro grupo ha estudiado las diferentes vías de señalización inducidas por TGF-β en hepatocitos fetales de rata. A dosis bajas, el TGF-β inhibe el crecimiento, pero a concentraciones más elevadas es capaz de inducir apoptosis (Sanchez et al. 1995; Sanchez et al. 1996). El proceso apoptótico está mediado por un incremento en el contenido intracelular de ROS, dependiente de la síntesis de novo de proteínas, y que correlaciona con una caída en los niveles intracelulares de glutatión (Sanchez et al. 1997). La muerte inducida por TGF-β en estas células se correlaciona con un descenso en los niveles de Bcl-xL, la despolarización de la membrana mitocondrial, la salida de citocromo c y posterior activación de caspasas (Herrera et al. 2001a; Herrera et al. 2001b). El incremento de ROS intracelulares se produce por activación de un sistema NADPH oxidasa y por disminución en la expresión de proteínas antioxidantes (Herrera et al. 2004). Recientemente hemos descrito que la NADPH oxidasa NOX4 se induce en condiciones pro-apoptóticas (Carmona-Cuenca et al. 2006), pero otras NADPH oxidasas podrían jugar un papel diferente en la señalización inducida por TGF-β (Murillo et al., 2007). La muerte inducida por TGF-β puede ser inhibida por EGF a través de la activación de PI3K (Fabregat et al. 2000), que contrarresta la expresión de Nox4 (Carmona-Cuenca et al. 2006). Sin embargo, el 40-50% de las células sobreviven a los efectos apoptóticos del TGF-β y adquieren una morfología fibroblastoide (Sanchez et al. 1999). Esto es debido a que el TGF-β también induce señales anti-apoptóticas en los hepatocitos fetales, proceso que requiere la activación del EGFR, producida por un aumento en los niveles de expresión de sus ligandos y activación de la metaloproteasa TACE/ADAM17 que los proteoliza y activa (Valdes et al. 2004; Murillo et al. 2005; Del Castillo et al. 2006; Murillo et al. 2007). Las células que sobreviven al TGF-β responden a esta citoquina en términos de migración e invasión, disminuyendo la expresión de marcadores hepáticos (Sanchez et al. 1999), e induciendo un proceso de EMT (Valdes et al. 2002). La población mesenquimática resultante es resistente a la muerte inducida por TGF-β, ha sufrido un proceso de desdiferenciación y expresa marcadores de célula madre (Del Castillo et al. 2006; del Castillo et al. 2008). Esta población puede rediferenciarse tanto a un linaje hepatocítico como hacia células biliares cuando se mantienen con los medios de diferenciación adecuados. Por último, resultados preliminares al inicio de esta tesis doctoral proponían que la doble respuesta al TGF-β observada en hepatocitos fetales de rata en cultivo primario era exclusiva de este estadio del desarrollo hepático, ya que en hepatocitos adultos de rata el TGF-β sólo inducía apoptosis. La incapacidad del TGF-β de inducir señales de supervivencia parece deberse a la baja expresión de AKT y de TACE observada en hepatocitos adultos. Además, el TGF-β era incapaz de inducir un proceso de EMT en hepatocitos adultos de rata. A la vista de estos resultados se consideró de gran importancia analizar cuál podría ser la respuesta al TGF-β en células tumorales hepáticas. Así, nuestro principal objetivo en esta tesis ha sido analizar si las células de carcinoma hepatocelular responden a la muerte celular inducida por el TGF-β, y en el caso de que hayan adquirido resistencia, estudiar los mecanismos moleculares que la confieren. También queríamos saber si el TGF-β induce señales de supervivencia y un proceso de EMT en células tumorales hepáticas, y la relevancia de este proceso en la progresión del tumor hepático. Aunque quisimos iniciar el estudio con células de hepatoma de rata, debido a nuestra experiencia en este modelo de celular, consideramos muy importante también analizar la situación en células tumorales de hígado humano, ya que es conocido que los niveles de TGF-β son elevados en carcinoma hepatocelular (HCC) y diferentes evidencias han sugerido que la respuesta al TGF-β está alterada en células de HCC. / In the last years our research has focused on analyzing the signaling pathways induced by TGF-β in liver tumor cell lines, to understand the molecular mechanisms that confer resistance to its suppressor effects. TGF-β induces apoptosis in human fetal hepatocytes and in some liver tumor cells (FaO rat hepatoma, Hep3B and PLC/PRF/5 human hepatocarcinoma cells), which requires reactive oxygen species (ROS) production and up-regulation of the NADPH oxidase NOX4. This process is coincident with an increased expression of pro-apoptotic BCL-2 family members, such as BMF or BIM. However, in these same cells, TGF-β also induces anti-apoptotic signals, mediated by the activation of the epidermal growth factor receptor (EGFR) and coincident with up-regulation of the anti-apoptotic proteins BCL-XL, MCL1 or HIAP1. Inhibition of the EGFR, either by pharmacological inhibitors or through targeting knock-down with specific siRNA, significantly enhances the apoptotic response, which indicates that the EGFR plays a relevant role in conferring resistance to TGF-β-induced cell death. However, even when the EGFR is inhibited, some hepatocellular carcinoma cells, such as HepG2 or SK-Hep1, continue showing resistance to TGF-β-induced cell death. HepG2 cells are sensitized to TGF-β-induced apoptosis through the inhibition of the MEK pathway. MEK inhibition allows TGF-β to induce its pro-apoptotic program in these cells, which is coincident with NOX4 upregulation, modulation of the expression of BCL-2 family members and caspase-3 activation. It is worthy to note that activation of survival pathways, such as EGFR or MEK/ERK, in liver tumor cells confers resistance to TGF-β-induced cell death through impairing NOX4 up-regulation, which is required for an efficient mitochondrial-dependent apoptosis. Finally, our results have indicated that TGF-β is able to induce an epithelial to mesenchymal transition (EMT) process in human fetal hepatocytes, FaO rat hepatoma cells and Hep3B human hepatocarcinoma cells. TGF-β induces Snail expression, coincident with a decrease in E-cadherin mRNA and protein levels. Furthermore, cells show an increased expression of mesenchymal genes and reorganization of the actin cytoskeleton in stress fibers. Interestingly, these cells show loss of expression of specific hepatic markers and increased expression of stem cell markers. Indeed, chronic treatment with TGF-β selects a population of mesenchymal cells with a de-differentiated phenotype, reminiscent of progenitor-like cells. In summary, TGF-β induces different signals in liver tumor cells, some of them might contribute to tumor suppression (apoptosis), but others should mediate liver tumor progression and invasion.

The recently isolated bacterial metabolites, belactosins A-C from a fermentation broth of Streptomyces sp. UCK14, uniquely contain a β-lactone dipeptide motif and exhibit anticancer activities. The enantioselective synthesis of (-)-belactosin C and derivatives was accomplished in a concise manner employing the tandem, Mukaiyama aldol-lactonizaton (TMAL) process and test their bioactivities. . One approach involved a distal double diastereoselective TMAL reaction with a dipeptide glyoxamide, whereas a second approach involved amide coupling of a dipeptide with a β-lactone carboxylic acid, obtained via the TMAL process employing a chiral silyl ketene acetal. Enzymatic assays showed that the belactosins act as the dual inhibitors of the proteasome and the thioesterase domain of fatty acid synthase. Spongiolactone which uniquely contains a cyclopentyl-fused β-lactone was isolated in 1986 from Spongi-onellagracilis No biological activity have been reported for this compound; however, the acylating potential of the resident β-lactone warrants screening for potential activity. After many setbacks in the synthesis of spongiolactone, significant progress has been made. Importantly, NCAL process also enabled a concise construction of [3.2.0]-bicyclo β-lactone, which is the key structure in the spongiolactone synthesis and only a few steps remained to complete the synthesis.

The enzymatic hydrolysis of lactose by β-galactosidase plays an important role in the processing of dairy products, such as the production of milk containing low concentrations of lactose, the prevention of crystallization in dairy products, and the use of galactosyltransferase for synthesizing galacto-oligosaccharides. In this context, this work aims to study how Kluyveromyces strains can be used to produce β-galactosidase from an agro-industrial by-product such as whey. The species studied were K. marxianus (LAMI CE 025, CCA 510, ATCC 36907) and K. lactis(NRRL Y-1564 and Y-4087). This work also aims to investigate the immobilization of the enzyme onto chitosan and determine its properties such as the optimal operating pH and temperature, the thermal stability of the enzyme, the thermal desnaturation constant, the half-life and the kinetic parameters Km and Vmax using ONPG as substrate of the enzyme β-galactosidase from Kluyveromyces lactis strain NRRL Y1564. K. marxianus LAMI CE 025 and CCA 510 did not consume lactose of the complex medium. The other strains were studied for β-galactosidase production in whey. The maximum enzymatic activity of 3.7 U/mL was achieved by K. lactis NRRL Y-1564 after 12h of fermentation at 180 rpm and 30ÂC, being selected as a microorganism for β-galactosidase production. The optimal pH for soluble β-gal activity was found to be 6.5 while the optimal pH for immobilized β-gal activity was found to be 7.0, while the optimal operating temperatures were 50ÂC and 37ÂC, respectively. The soluble and immobilized enzyme showed similar deactivation profiles at 40ÂC. For more than 200 min, both biocatalysts showed the same stability, retaining approximately 50 % of their initial activities. However, However, the immobilized enzyme showed an increased stability (8 times) at 50ÂC. In the lactose hydrolysis at 37ÂC and pH 7.0 by soluble enzyme was observed a conversion of 58.68% using a enzymatic charge of 2.0 U and 17.57% to 0.5 U. The immobilized enzyme was reused for 10 cycles, showing a good operational stability by retaining more than 74% of its initial activity. The immobilized enzyme retained 100% of its initial activity when it was stored at 4ÂC and pH 7.0 for a period of 93 days. The soluble β-galactosidase lost 9.4% of its initial activity when it was stored at the same conditions. According to these results, an alternative culture medium prepared by using deproteinized whey supplemented with yeast extract was efficiently used for the production of β-galactosidase through the cultivation of Kluyveromyces strains. Chitosan activated with glutaraldehyde is a suitable alternative low cost support for β-galactosidase immobilization, providing the immobilized enzyme with higher thermal, operational and storage stabilities in comparison with the soluble enzyme. / A hidrÃlise enzimÃtica da lactose por β-galactosidase desempenha importante papel no processamento de produtos lÃcteos, sendo uma das aplicaÃÃes à obtenÃÃo de leite com lactose reduzida para o consumo por indivÃduos com intolerÃncia à lactose, produÃÃo de cÃpsulas de enzimas para tratamento e a prevenÃÃo da cristalizaÃÃo em produtos lÃcteos. Neste contexto, este trabalho foi desenvolvido visando a seleÃÃo de cepas de Kluyveromyces produtoras da enzima β-galactosidase usando um resÃduo agroindustrial, o soro de leite como meio de cultivo. Inicialmente, realizou-se a seleÃÃo de espÃcies de Kluyveromyces capazes de produzir β- galactosidase utilizando lactose como fonte de carbono, em meio complexo e posteriormente em soro de leite (50 g/L de lactose) desproteinado e suplementado com extrato de levedura (1 g/L). ApÃs definir a levedura que apresentava maior produÃÃo da enzima de interesse, estudou-se a produÃÃo e a viabilidade de imobilizÃ-la em quitosana. ApÃs, caracterizou-se a enzima solÃvel e imobilizada, consistindo na determinaÃÃo do pH e temperatura Ãtimos, estabilidade tÃrmica, estimativa dos parÃmetros termodinÃmicos e determinaÃÃo dos parÃmetros cinÃticos Km e VmÃx usando como substrato ONPG. As cepas de K. marxianus LAMI CE025 e CCA 510 nÃo consumiram lactose em meio complexo. As demais cepas foram avaliadas quanto à produÃÃo de β-galactosidase em soro de leite. A atividade mÃxima de 3,7 U/mL foi obtida por K. lactis NRRL Y-1564 apÃs 12 h de cultivo a 180 rpm e 30ÂC, sendo selecionada como micro-organismo para a produÃÃo da β-galactosidase. O pH Ãtimo para a enzima solÃvel e imobilizada foram 6,5 e 7,0, respectivamente, e temperatura Ãtima de 50 e 37ÂC para a β-galactosidase solÃvel e imobilizada, respectivamente. A enzima solÃvel e imobilizada mostrou perfis semelhantes de desactivaÃÃo a 40  C. Durante mais de 200 min, ambos os biocatalisadores mostrou a mesma estabilidade, retendo cerca de 50% da sua actividade inicial. Entretanto, a 50ÂC, a enzima imobilizada mostrou uma maior estabilidade tÃrmica, sendo 8 vezes mais estÃvel. Os parÃmetros cinÃticos Km e VmÃx foram 3,34 mM e 1,78 mM/min para a β-galactosidase solÃvel comparado com 3,68 mM e 3,38 mM.min para a enzima imobilizada. Na hidrÃlise de lactose utilizando a enzima solÃvel a 37ÂC e pH 7,0 foi verificada uma conversÃo de 30,77% da lactose para a carga de 2,0 U e 9,8% usando 0,5 U. ApÃs o 10 reciclo de uso, a enzima imobilizada reteve 74% da atividade inicial. A β-galactosidase imobilizada, estocada em tampÃo fosfato de potÃssio pH 7,0 a 4ÂC manteve 100% de sua atividade enzimÃtica inicial no perÃodo de 93 dias. A β-galactosidase solÃvel perdeu 9,4% de sua atividade inicial quando foi estocada nas mesmas condiÃÃes. De acordo com os resultados obtidos, o soro de leite mostrou-se uma fonte de carbono alternativa para produÃÃo de β-galactosidase de K. lactis NRRL Y1564 e a quitosana ativada com glutaraldeÃdo à um suporte alternativo adequado de baixo custo para imobilizaÃÃo da β-galactosidase, proporcionando a enzima imobilizada estabilidades tÃrmicas, operacional e de armazenamento comparado com a enzima solÃvel.

Made available in DSpace on 2014-06-12T15:50:25Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo1552_1.pdf: 1703140 bytes, checksum: d7bfd9d933a3b87737c54066bb8b9ad3 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2008 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / A β-defensina-1 (hBD1) e a lectina ligadora de manose (MBL) são importantes componentes do sistema imune inato. As β-defensina-1 são peptídeos que atuam como antibióticos naturais contribuindo como a primeira linha de defesa do nosso organismo. Enquanto a MBL é uma proteína capaz de ligar-se à carboidratos de superfície de microrganismos e ativar o sistema complemento. Ambas atuam no reconhecimento e eliminação dos microrganismos, tais como; bactérias, fungos, protozoários e vírus. O presente trabalho teve como objetivo analisar o polimorfismo do gene da β-defesina-1 e da MBL2 em pacientes com onicomicose causadas pelas amostras de Candida ssp. Foram selecionados 100 pacientes atendidos no Departamento de Micologia Médica da UFPE e as amostras de Candida isoladas foram identifidas no Laboratório de Medicina Diagnóstica NKB, baseada segundo as suas características morfológicas, bioquímicas. Em relação a análise do polimorfismo de um único nucleotídeo (SNPs), o DNA foi extraído de sangue total e submetido à amplificação por PCR em tempo-real. Os resultados obtidos da identificação das espécies de Candida foram os seguintes: C. parapsilosis (50%), C. tropicalis (34%) e C. albicans (6%). Estes resultados mostram que houve um predomínio de espécies de Candida não-albicans em relação às C. albicans, os resultados da freqüência alélica da MBL entre os pacientes com onicomicoses e controle saudáveis mostraram que a freqüência do alelo 0 foi estatisticamente mais significativa nos pacientes com onicomicose do que nos pacientes saudáveis (35% vs. 20%, p=0,0001), odds ratio (OR) 1,72 com 95% de intervalo de confidência. Na expressão da hBD1 foi observado que diferença na freqüência genotípica (13% s GG,vs CC 2%):odds ratio (OR= 1,98) e quanto ao mutante alélico foi predominante nos pacientes com onicomicose em relação ao controle (25% vs. 14%). Esses resultados indicam que a presença de alelo mutante da β-defesina-1 e/ou da MBL2 podem contribuir, como um dos fatores, na onicomicose causada por Candida sp

Made available in DSpace on 2014-06-12T15:52:27Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo5008_1.pdf: 1316779 bytes, checksum: 4ac90091b5c7e9c1665a98b18c8fd9cd (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2003 / A via microbiológica de produção de carotenóides de interesse comercial, quando comparada à contrapartida oriunda de síntese química, vem alcançando progressiva aceitação, expressa por uma duplicação do porte de mercado a cada quinquênio. De um modo geral, observa-se que os fungos apresentam um relevante potencial biotecnológico para a produção de carotenóides, uma vez que acumulam pigmentos durante o crescimento micelial. Neste trabalho a presença de astaxantina, β-caroteno e licopeno foi investigada em três espécies do Gênero Mucor (M. circinelloides, M. javanicus e M. racemosus) e duas espécies do Gênero Cunninghamella (C. bertholletiae e C. elegans). Através da análise espectrofotométrica (UV-visível) e por cromatografia líquida de alta eficiência (CLAE) constatou-se que dentre as cinco amostras investigadas as concentrações tanto de astaxantina (19,8 μg/g) como de β- caroteno (13,5 μg/g) foram mais altas no micélio de M. javanicus. O licopeno não foi detectado em nenhuma amostra. Surpreendentemente, a presença de astaxantina foi pela primeira vez observada em uma espécie de Mucor. O teor de astaxantina encontrado a partir de M. javanicus abriu perspectivas para a maximização dos rendimentos. Neste sentido, fatores, nutricionais e físicos, implicados no crescimento dos microrganismos e na produção de carotenóides, foram alterados e combinados através de planejamentos fatoriais completos e fracionários, buscando a localização da região de máxima produção. A otimização seqüencial do processo permitiu o aumento dos rendimentos de 145,9 para 1297,0 μg/L, confirmando o potencial de M. javanicus como fonte de astaxantina