O oócito e as células do cumulus apresentam uma comunicação bi-direcional através de projeções que atravessam a zona pelúcida, sendo fundamental no transporte de aminoácidos para o crescimento e maturação oocitária. O oócito regula diversas funções das células do cumulus que o rodeiam e é o responsável por mantê-las diferenciadas das demais. Desta forma, estas células têm se mostrado de grande utilidade para pesquisa, pois podem manter o estado menos indiferenciado in vitro, semelhantes às fases iniciais de desenvolvimento folicular e, portanto, ideais para estudos que visam entender melhor o processo de diferenciação celular durante a foliculogênese, bem como as interações hormonais que ocorrem neste período. Diversos trabalhos têm sugerido a ação sinérgica do FSH e do IGF-1 na esteroidogênese, através da estimulação das mesmas vias metabólicas, porém com grande variabilidade dos resultados entre as espécies. Neste trabalho, as células do cumulus foram coletadas durante o procedimento de FIV na Clínica Proser, e posteriormente cultivadas em meio DMEM modificado, na concentração final de 5x104 células/poço. Para ambos experimentos as células foram cultivadas em incubadora por 24h antes dos tratamentos específicos de cada grupo. Para o transporte de [14C]MeAIB foram feitos 3 grupos: 1) grupo controle; 2) grupo FSH; 3) grupo IGF-1+FSH. Todos os grupos foram cultivados por 24h em meio DMEM, sendo acrescido 25ng/mL de IGF-1 ao grupo IGF-1+FSH. Posteriormente, as células foram incubadas à 37ºC por 45 min em meio HBSS acrescido de 0,2 μCi/mL de [14C]MeAIB por amostra. Foi adicionado ao meio de incubação 75 mIU/ml de FSH nos grupos FSH e IGF-1+FSH. A reação foi encerrada com colocação das placas em gelo e o meio foi retirado da placa e congelado. As células foram lavadas com HBSS à 4ºC e 0,5 mL/poço de água foi adicionado antes de serem congeladas à -20°C. Para a contagem do radioativo, as células foram descongeladas, sonicadas e centrifugadas à 800g por 10min. Alíquotas de 100 μL foram retiradas de todas as amostras (meio interno e externo) e colocadas em 1,5mL de liquido de cintilação para a mensuração da radioatividade em espectrômetro de cintilação líquida LKB beta modelo 1215. A dosagem de proteína das amostras foi realizada segundo o método de Lowry. Os resultados foram expressos pela relação entre radioatividade das células e a radioatividade do meio de incubação. Para a dosagem de 17ß-estradiol as células foram cultivadas nas mesmas condições conforme o experimento anterior. Após 24 horas de cultivo, as células foram divididas em quatro grupos: 1)grupo controle: somente o meio de cultivo; 2) grupo FSH: foi adicionado 75mUI de FSH ao meio; 3) grupo IGF-1: foi adicionado na concentração de 25ng IGF-1/mL ao meio; 4) grupo FSH+IGF-1: foi adicionado FSH (75mUI/mL) e IGF-1 (25ng/mL) ao meio. Ao final de 24h de cultivo, o meio foi congelado à -20ºC. O meio foi diluído na proporção 1:10 no meio tampão do kit. Posteriormente, a mensuração do 17ß-estradiol foi feita por Elisa, utilizando-se o kit comercial 17ß-estradiol EIA kit. Foram utilizados os seguintes itens para correlação com os parâmetros experimentais: a idade e o número de oócitos MII que foram submetidos à ICSI. Para a análise estatística foram feitos os testes: ANOVA de uma via seguido de pósteste de Bonferroni, Shapiro-Wilk para avaliação da distribuição dos dados, Kruskal-Wallis e coefeciente de correlação de Pearson’s. As diferenças foram consideradas significativas quando P<0,05. Foi encontrado uma forte correlação negativa entre o número de oócitos MII e o transporte de [14C]MeAIB (n=5; P=0,03). Não foi encontrado correlação entre o transporte de [14C]MeAIB com a idade das pacientes, sendo o valore de P> 0,05. A incubação com FSH (75 mUI/mL) e o cultivo com IGF-1 (25ng/mL) durante 24h não estimularam o transporte de [14C]MeAIB nas células do cumulus humanas (n=5; P=0,620). O cultivo com a adição de FSH, IGF-1 ou ambos por 24h não aumentou a secreção de 17ß-estradiol (pg/mL) no meio de cultura, comparado ao grupo controle (n= 7; P = 0,855). Em relação à concentração de 17ßestradiol nas células do cumulus não tratadas, não foi encontrado nenhuma correlação entre os parâmetros avaliados de idade e número de oócitos MII (n=7) P> 0,05. Podemos concluir que o sistema A de transporte de aminoácidos está presente em células do cumulus humanas, sendo que a taxa basal é inversamente proporcional ao número de oócitos MII coletados. Provavelmente, o IGF-1 não ocasiona um aumento direto na expressão do FSHR, uma vez que quando adicionado ao meio de cutivo não estimulou os parâmetros analizados comparados aos grupos com somente FSH. Além disso, quando adicionado IGF-1 sozinho ao meio de cultura das células do cumulus, nenhuma alteração na produção de 17ß-estradiol foi observada, sugerindo que o IGF-1 não tenha um efeito direto na esteroidogênese destas células. Portanto, embora existam diversos trabalhos que tem auxiliado na compreensão da interação entre o IGF-1 e o FSH na diferenciação celular durante a foliculogênese, ainda faltam pontos cruciais neste processo em células humanas. Da mesma forma, são necessários mais estudos que caracterizem as células do cumulus, bem como a sua interação com o oócito, para que possamos aplicar estes conhecimentos com a finalidade de melhorar as taxas de MIV oocitária. / Oocyte and the cumulus cells have a bi-directional communication through projections that cross the zona pellucida, being fundamental for the transport of amino acids necessary for gamete growth and maturation. Oocyte plays a dominant role in establishing the heterogeneity of the granulosa cells found in preovulatory follicles by preventing the differentiation of the cumulus granulosa cells. Thus, culturing cumulus cells from preovulatory follicles is a suitable approach to study granulosa cell differentiation as well as the hormonal interactions that occur in folliculogenesis. Several studies have suggested the synergic action of FSH and IGF-1 in steroidogenesis, through the stimulation of the same metabolic pathways, but with great variability of results among species. We evaluate the basal transport and the transport stimulated by FSH [14C]MeAIB in human cumulus cells, observing whether the addition of IGF-I to the culture medium alters this parameter. Cumulus cells were collected during the IVF procedures at Proser Assisted Reproduction Center, and cultured in modified DMEM, at a final concentration of 5x104 cells/well. For both experiments, cells were cultured in an incubator for 24h before the specific treatment of each experimental group. For the transport of [14C]MeAIB 3 groups were made: 1) control group; 2) FSH group; 3) IGF-1 + FSH group. All groups were further cultured for 24h. Twenty five mg/mL of IGF-1 were added to the to the culture medium of the IGF-1 + FSH group. Cells were incubated at 37°C for 45 min in HBSS medium plus 0,2 μCi/mL of [14C] MeAIB per sample, wherein FSH and FSH + IGF-1 groups had 75 mIU/mL of FSH added to the incubation medium. The reaction was terminated by placing the plates on ice and the medium was removed from the plate and freezed. Cells were washed with HBSS at 4°C and 0.5 mL/well of water were added before being frozen at -20°C. For radioactive counting, cells were thawed, sonicated and centrifuged at 800g for 10min. Aliquots of 100 uL were taken from all samples (internal and external medium) and placed in 1.5 mL of scintillation liquid for measurement of radioactivity in a liquid scintillation spectrometer LKB beta 1215 model. Protein dosage of the samples was performed according to the method of Lowry. Results were expressed by the ratio between the radioactivity of cells and the radioactivity of the incubation medium. For the 17ß-estradiol dosage, cells were cultured under the same conditions as the previous experiment. After 24 hours of culture, the cells were divided into four groups: control group = only the culture medium; FSH group = it was added 75mUI of FSH to the medium; IGF-1 group = it was added IGF-1 at a concentration of 25ng/mL to the medium; FSH + IGF-1 group = it was added FSH (75mUI/mL) and IGF-1 (25ng/mL) to the medium. After of 24 hours of cultivation, the medium was frozen at -20°C. The medium was diluted in a 1:10 ratio in the kit buffer medium. Afterwards, measurement of 17ß-estradiol was made by ELISA using a 17ß-estradiol EIA commercial kit. The following items were used for correlation with the experimental parameters: the age of the patients and the number of MII oocytes that underwent ICSI. For statistical analysis two tests were used: One-way ANOVA followed by Bonferroni post-test, Shapiro-Wilk for evaluation of data distribution, Kruskal-Wallis and Pearson's correlation coefficient. Differences were considered significant when P <0.05. A strong negative correlation was found between the number of MII oocytes and the transport of [14C]MeAIB (n = 5; p = 0.03). No correlation was observed between the transport of [14C]MeAIB and the age of patients (P>0.05). The incubation with FSH (75 mIU/mL) and the cultivation with IGF-1 (25ng/mL) for 24 hours did not stimulate the transport of [14C]MeAIB in human cumulus cells (n = 5; P = 0.620). The culture with the addition of FSH, IGF-1, or both for 24 hours did not increase the secretion of 17ß-estradiol (pg/mL) in the culture medium compared to the control group (n = 7; P = 0.855). Regarding the 17ß-estradiol concentration in the untreated cumulus cells, it was not found any correlation between the evaluated parameters of age and number of MII oocytes (n = 7) P>0.05. We conclude that the A system amino acid transport is present in human cumulus cells, and that the basal rate is inversely proportional to the number of MII collected oocytes. Probably, IGF-1 does not cause a direct increase in FSHR expression, once when added to the culture medium it did not stimulate the parameters analyzed compared to the groups with FSH alone. Moreover, when IGF-1 is added alone to the culture medium of cumulus cells, no change in 17ß-estradiol production was observed, suggesting that IGF-1 has not a direct effect on these cells steroidogenesis. Therefore, although there are several studies that have assisted in understanding the interaction between IGF-1 and FSH in cell differentiation during folliculogenesis, there are still crucial unknown points in this process in human cells. Likewise, more studies are needed to characterize the cumulus cells, as well as their interaction with the oocyte, so we can apply this knowledge to improve oocyte IVM rates.

SILVA, José Gláucio da. Estudo dos modos normais de vibração de cristais de DL-Leucina por meio de Espectroscopia Raman. 2011. 60 f. Dissertação (Mestrado em Física) - Programa de Pós-Graduação em Física, Departamento de Física, Centro de Ciências, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2011. / Submitted by francisco lima (admir@ufc.br) on 2014-06-27T18:47:56Z No. of bitstreams: 1 2011_dis_jgdasilva.pdf: 13773993 bytes, checksum: 6087d8c6d1d8b72e3c3e0fb23080c962 (MD5) / Approved for entry into archive by Edvander Pires(edvanderpires@gmail.com) on 2014-08-06T17:58:17Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2011_dis_jgdasilva.pdf: 13773993 bytes, checksum: 6087d8c6d1d8b72e3c3e0fb23080c962 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-08-06T17:58:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2011_dis_jgdasilva.pdf: 13773993 bytes, checksum: 6087d8c6d1d8b72e3c3e0fb23080c962 (MD5) Previous issue date: 2011 / Measures of Raman scattering were made on DL-leucine crystals at room temperature aiming to classify the normal vibration modes, based on group theory studies, as well as the classification of normal modes of other amino acid crystals. A study on the behavior of the DL-leucine normal modes with the temperature between 16 and 296K shows that there aren’t considerable changes on the Raman specters. This means the crystal structure is stable at the considered temperature interval, similarly to what was observed on other amino acid crystals such as L-alanine, L-isoleucine and glycine; however this stability is different than what was observed on the L-leucine crystal, which shows structural change at low temperature. / Foram realizadas medidas de espalhamento Raman em cristais de de DL-leucina à temperatura ambiente com o objetivo de classificar os modos normais de vibração, baseado no estudo de teoria de grupo, bem como a classificação dos modos normais de outros cristais de aminoácidos. Um estudo do comportamento dos modos normais da DL-leucina com a temperatura, entre 16 e 296 K, mostra que não ocorrem grandes mudanças nos espectros Raman. Isto significa que a estrutura do cristal é estável no intervalo de temperatura considerado, em analogia com que foi observado em outros cristais de aminoácidos como a L-alanina, a L-isoleucina, e a glicina; entretanto esta estabilidade é diferente no que foi observado no cristal de L-leucina, que apresenta mudança estrutural a baixa temperatura.

HOLANDA, Rocicler Oliveira. Propriedades vibracionais de L-treonina e D-treonina sob altas pressões. 2014. 119 f. Tese (Doutorado em Física) - Programa de Pós-Graduação em Física, Departamento de Física, Centro de Ciências, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2014. / Submitted by Edvander Pires (edvanderpires@gmail.com) on 2015-04-09T20:53:46Z No. of bitstreams: 1 2014_tese_roholanda.pdf: 2595208 bytes, checksum: d4037f3a4f3d3f7bca8d38d5d6bac1ab (MD5) / Approved for entry into archive by Edvander Pires(edvanderpires@gmail.com) on 2015-04-10T20:40:41Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2014_tese_roholanda.pdf: 2595208 bytes, checksum: d4037f3a4f3d3f7bca8d38d5d6bac1ab (MD5) / Made available in DSpace on 2015-04-10T20:40:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2014_tese_roholanda.pdf: 2595208 bytes, checksum: d4037f3a4f3d3f7bca8d38d5d6bac1ab (MD5) Previous issue date: 2014 / In this work, crystals threonine (C4H9NO3) in the forms L and D were subjected to analysis by Raman spectroscopy. Initially there was an attempt to identify all of the Raman bands for the two samples by comparison with data from other work Raman spectroscopy of amino acids. In a second step we obtained the spectra of the material by varying the thermodynamic parameter hydrostatic pressure. For the D-threonine spectral experiments for the hydrostatic pressure due region was in the range of frequencies between approximately 30 cm-1 and 600 cm-1 and the change in pressure between 0.0 GPa and 8.5 GPa. The results show that the crystal D-threonine undergone two structural phase transitions, the first pressure range between 1.9 and 2.4 GPa and the second pressure range between 5.1 and 6.0 GPa. The crystals of the L-form were reviewed by the pressure of 27.0 GPa in the frequency range between approximately 50 cm-1 and 3300 cm-1. Changes associated with the external modes indicate that the material suffered three reversible phase transitions: the first at 1.6 GPa, 9.2 GPa in the second and a third at 15.5 GPa. A compared with a previous work on L-conformer is also provided. / Neste trabalho, cristais de treonina (C4H9NO3) nas formas L e D foram submetidos à análises através da técnica de espectroscopia Raman. Inicialmente realizou-se uma identificação de todas as bandas Raman para as duas amostras por comparação com dados de outros trabalhos de espectroscopia Raman em aminoácidos. Em uma segunda etapa obteve-se os espectros do material variando o parâmetro termodinâmico de pressão hidrostática. Para a D-treonina a região espectral para os experimentos realizados em função da pressão hidrostática esteve no intervalo de frequência entre aproximadamente 30 cm-1 e 600 cm-1 e a variação da pressão entre 0,0 GPa e 8,5 GPa. Os resultados mostram que o cristal de D-treonina sofreu duas transições de fase estruturais, primeiro no intervalo de pressão entre 1,9 e 2,4 GPa e a segunda no intervalo de pressão entre 5,1 e 6,0 GPa. Os cristais da forma L foram revistos até a pressão de 27,0 GPa no intervalo de frequência entre aproximadamente 50 cm-1 e 3300 cm-1. Modificações associadas aos modos externos indicam que o material sofreu três transições de fase reversíveis: a primeira em 1,6 GPa, a segunda em 9,2 GPa e uma terceira em 15,5 GPa. A comparação com um trabalho anterior sobre o L-confórmero também é fornecida.

FERNANDES, César Rodrigues. Espectroscopias Raman e infravermelho em cristais de aminoácidos : os casos da L-valina e do ácido L-glutâmico. 2015. 264 f. Tese (Doutorado em Física) - Programa de Pós-Graduação em Física, Departamento de Física, Centro de Ciências, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2015. / Submitted by Edvander Pires (edvanderpires@gmail.com) on 2015-04-09T21:07:04Z No. of bitstreams: 1 2015_tese_crfernandes.pdf: 8055322 bytes, checksum: 64f46f4716b7bda3f85f0cf3a7bab81d (MD5) / Approved for entry into archive by Edvander Pires(edvanderpires@gmail.com) on 2015-04-10T20:43:31Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2015_tese_crfernandes.pdf: 8055322 bytes, checksum: 64f46f4716b7bda3f85f0cf3a7bab81d (MD5) / Made available in DSpace on 2015-04-10T20:43:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2015_tese_crfernandes.pdf: 8055322 bytes, checksum: 64f46f4716b7bda3f85f0cf3a7bab81d (MD5) Previous issue date: 2015 / Estudar o comportamento dos aminoácidos quando sujeitos a condições extremas de temperatura é o objetivo principal dessa tese. Na L-valina (C_5 H_11 NO_2) foram realizados experimentos de absorção infravermelha, enquanto que experimentos de espalhamento Raman foram realizados nas fases α e β do ácido L-glutâmico (C_5 H_9 NO_4). Para a L-valina, o experimento de infravermelho foi realizado em duas regiões espectrais: na primeira o intervalo analisado foi de ~10 a ~700 cm-1 (englobando a região do infravermelho distante – FAR-IR); na segunda, o intervalo analisado foi de 370 a 4000 cm-1 (englobando a região conhecida como infravermelho médio: MID-IR). Nos experimentos Raman no ácido L-glutâmico, o intervalo espectral entre ~15 e ~4000 cm-1 foi estudado. Nos experimentos de infravermelho, o parâmetro termodinâmico temperatura assumiu valores de 100 K até 300 K espaçados por 20 K. Nos experimentos Raman conseguiu-se um espaçamento de 50 K com a temperatura variando de 18 a 300 K, tanto para a fase α como para a fase β. Na fase β, diversas geometrias de espalhamento foram utilizadas, enquanto que para a fase α somente uma geometria de espalhamento foi analisada. Da análise dos espectros da L-valina foram observados surgimentos e desaparecimentos de modos na região do infravermelho distante (FAR-IR). Um modo de rede localizado em 103 cm^(-1), desdobra-se em dois modos de maneira rápida, e diferente do que seria esperado pela evolução espectral ω x T. Situação inversa, ocorre quando dois modos colapsam em 163 cm^(-1) e, interessantemente, à mesma temperatura que no desdobramento: ~120K. Nas mesmas condições outros dois modos, em ~211 cm^(-1) e em ~216 cm^(-1) se reduzem a um único modo em ~214 cm^(-1). Um pico em ~190 cm-1 desaparece no intervalo 100-120 K. Nesse intervalo também podemos verificar grandes desvios da linearidade das frequências dos modos em 147 cm^(-1), 196 cm^(-1), 225 cm^(-1) e 305 cm^(-1). Mais ainda, os modos vibracionais em 154cm^(-1) e 214 cm^(-1) apresentam descontinuidade (nesse caso, verificadas entre 120 e 160 K). Isso sugere não se tratar de simples mudanças conformacionais, posto que tais ocorrências (desdobramentos, desaparecimentos e fortes não linearidades dos modos) se dão num intervalo particular de temperatura. Pode-se concluir daí que o cristal sofre uma transição de fase estrutural a partir de 120 K, se completando a 100 K. Observe-se que para a região MID, a L-valina não apresenta alterações espectrais significativas: as frequências dos modos no geral são lineares, constantes e sem descontinuidades. As medidas Raman na forma β do ácido L-glutâmico resultaram num número constante de modos de vibração na região dos modos da rede durante todo o resfriamento, o que foi interpretado como estabilidade do material. Entretanto, houve colapso (eg.:~500 cm-1, 200 K, Z(XX)Z; três bandas tornaram-se duas) e surgimento (eg.: ~930 cm-1, 120 K, Z(XX)Z; uma banda torna-se duas) de bandas em outras regiões do espectro. Tais ocorrências foram interpretadas como alteração do ambiente da molécula (~930 cm-1), efeito de “aliasing” dificultando o ajuste por lorentzianas (eg.: ~1070 cm-1), e mudança de conformação. Por não estarem associados a levantamentos nem incrementos de degenerescência, tais comportamentos sugerem estabilidade do ácido L-glutâmico na forma β. Os espectros Raman obtidos para a fase α do ácido L-glutâmico se apresentaram completamente regulares: modos lineares, sem descontinuidades nas frequências nem mudança no número de modos. A partir de todos os resultados obtidos, procurou-se entender que fatores determinam a estabilidade de um cristal de aminoácido. A análise do comportamento desta família de materiais mostra três “níveis” de estabilidade (i) estáveis (e.g.: ácido L-glutâmico e L-isoleucina), (ii) microtransições conformacionais (complexo comportamento vibracional, e.g.: L-alanina) e (iii) cristais que sofrem transição de fase estrutural (e.g.: L-valina e L-leucina). Fatores como ordenamento de cadeias laterais, forças de van der Waals e comprimento médio das ligações de hidrogênio (d ̅_LH) podem influenciar na estabilidade destas estruturas cristalinas. Entretanto, observando somente os comprimentos médios das ligações de hidrogênio (d ̅_LH) foi possível inferir uma relação entre esse valor e a estabilidade: L-valina e taurina sofrem transição (〖d ̅_LH〗_(L-val)=2.92 Å, 〖d ̅_LH〗_tau=2.90 Å), L-alanina ⇒ micro-transição conformacional (〖d ̅_LH〗_(L-ala)=2.83 Å) e ácido L-glutâmico estável (〖d ̅_LH〗_(L-glu(α))=2.771 Å, 〖d ̅_LH〗_(L-glu(β))=2.798 Å). Nota-se que: 〖d ̅_LH〗_(L-glu(α,β))<〖d ̅_LH〗_(L-ala)<〖d ̅_LH〗_(L-val),〖d ̅_LH〗_tau. A L-treonina constitui exceção, pois é estável embora possua 〖d ̅_LH〗_(L-treo)=2.86 Å. Outras técnicas experimentais (e.g.: difração e espalhamento de nêutrons) são sugeridas para serem utilizadas futuramente na abordagem deste problema.

COELHO, Marcelo Nunes. Espectroscopia Raman de policristais de clorohidrato de L-cisteína sob altas pressões. 2010. 65 f. Dissertação (Mestrado em Física) - Programa de Pós-Graduação em Física, Departamento de Física, Centro de Ciências, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2010. / Submitted by Edvander Pires (edvanderpires@gmail.com) on 2015-05-20T20:21:35Z No. of bitstreams: 1 2010_dis_mncoelho.pdf: 7414214 bytes, checksum: 1516b206d2a72c00866229ec255a2361 (MD5) / Approved for entry into archive by Edvander Pires(edvanderpires@gmail.com) on 2015-05-22T20:07:42Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2010_dis_mncoelho.pdf: 7414214 bytes, checksum: 1516b206d2a72c00866229ec255a2361 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-05-22T20:07:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2010_dis_mncoelho.pdf: 7414214 bytes, checksum: 1516b206d2a72c00866229ec255a2361 (MD5) Previous issue date: 2010 / Neste trabalho foi feito o estudo do comportamento dos modos vibracionais presentes nos espectros Raman de policristais de cloridrato de L-cisteína, submetidos a condições diversas de press~ao entre 0 e 6,86 GPa. Para as medidas de pressão foi utilizada uma célula de pressão com extremos de diamante do tipo National Bureau of Standard. Veri ficou-se uma mudança significativa em praticamente todas as regiões do espectro Raman da amostra, por volta de 0,8 GPa, inclusive na região relacionada aos modos da rede. Essa alteração nos espectros é um indicativo de que uma transição de fase estrutural ocorreu nesse valor de pressão. Neste valor de pressão também foi observado o surgimento de uma banda que foi associada a uma vibração de estiramento CC e uma banda entre 3300 e 3400cm-1. Entre 1,66 e 2,31 GPa ocorrem mudanças em alguns modos internos, embora não estejam associadas a alguma transicão de fase. Veri cou-se também, que algums espectros apresentam mudanças suaves entre 3,5 e 4,5 GPa. Embora elas não ocorram na região dos modos externos e, portanto, não estejam associadas à mudança de simetria do cristal. Finalmente, fazendo-se um estudo de descompressão, compreende-se que a transição de fase é reversível.

GONÇALVES, Ricardo Oliveira. Espalhamento Raman em Policristais de L-alanina deuterados sob pressão. 2008. 78 f. Dissertação (Mestrado em Física) - Programa de Pós-Graduação em Física, Departamento de Física, Centro de Ciências, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2008. / Submitted by Edvander Pires (edvanderpires@gmail.com) on 2015-06-08T19:38:31Z No. of bitstreams: 1 2008_dis_rogoncalves.pdf: 6962166 bytes, checksum: 5422b2af7936494743aae69cbce2e2e3 (MD5) / Approved for entry into archive by Edvander Pires(edvanderpires@gmail.com) on 2015-06-08T19:52:47Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2008_dis_rogoncalves.pdf: 6962166 bytes, checksum: 5422b2af7936494743aae69cbce2e2e3 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-06-08T19:52:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2008_dis_rogoncalves.pdf: 6962166 bytes, checksum: 5422b2af7936494743aae69cbce2e2e3 (MD5) Previous issue date: 2008 / In this dissertation we present of Raman spectroscopy on deuterated L-alanine crystals under hydrostatic pressure. L-alanine is one of twenty proteic amino acids, and among them it is the simplest chiral one. L-alanine crystallizes in an orthorhombic (D24) structure with four molecules per unit cell, forming a complex network of seven hydrogen bonds. When one applies pressure on an amino acid crystal the distances between molecules are changed and, eventually, the crystal goes to a new structure with different symmetry. In this work we present the Raman spectra of deuterated L-alanine in the 50 - 2500 cm-1 spectral region with pressures changing from 0 to 6 GPa. Beyond the conventional frequency blue shift of almost all modes, we observed frequency discontinuities of both internal and external modes at 1,5 and 4,5 GPa. These discontinuities were interpreted as structural phase transitions undergone by deuterated L-alanine crystal from the orthorhombic to the tetragonal, and from the tetragonal to a monoclinic symmetry, respectively. This suggestion is based on previous results on non - deuterated L-alanine. The behavion of torcional vibration of ND3 was also studied and a comparison with studies on L-alanine, L-threonine and taurine crystals (related with dimensions of hydrogen bonds) is also given. / Nesta Dissertação são apresentados os resultados oriundos do estudo do efeito da aplicação de pressão hidrostática sobre cristais de L-alanina deuterada. A L-alanina é um dos vinte aminoácidos formadores das proteínas, sendo entre os quirais o mais simples deles. A L-alanina cristaliza-se numa estrutura ortorrômbica (D24) com quatro moléculas por célula unitária formando uma complexa rede de sete diferentes ligações de hidrogênio. Quando pressão é aplicada a um cristal de aminoácidos ocorre a aproximação das moléculas com a consequente variação nas distâncias e ângulos das ligações de hidrogênio, eventualmente obrigando a estrutura a ir para uma nova simetria. Investigou-se nesta Dissertação o comportamento dos espectros Raman da L-alanina deuterada na região espectral entre 50 e 2500 cm-1 para pressões variando entre 0 e 6 GPa. Além do usual comportamento do desvio da freqüência de quase todos os modos para altos valores, observou-se também descontinuidades nas freqüências de modos internos e modos externos para valores de pressão em 1,5 e 4,5 GPa. Estas descontinuidades foram interpretadas como sendo consequências de transições de fase estruturais de uma estrutura ortorrômbica para uma estrutura tetragonal e, a seguir, para uma estrutura monoclínica em analogia ao que ocorre com a L-alanina não deuterada. O comportamento do modo de torção da estrutura ND3 também foi estudado e uma analogia do seu comportamento com aqueles observados na L-alanina, na L-treonina e na taurina em termos das dimensões das ligações de hidrogênio também é fornecida.

GUSMÃO, Gustavo Oliveira de Meira. Estudo das propriedades vibracionais do aminoácido DL-metionina por espectroscopia Raman. 2014. 87 f. Tese (Doutorado em Física) - Programa de Pós-Graduação em Física, Departamento de Física, Centro de Ciências, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2014. / Submitted by Edvander Pires (edvanderpires@gmail.com) on 2015-10-15T21:42:10Z No. of bitstreams: 1 2014_tese_gomgusmao.pdf: 3607583 bytes, checksum: 0a291595482cfd3c0bfa53179df9d6cf (MD5) / Approved for entry into archive by Edvander Pires(edvanderpires@gmail.com) on 2015-10-20T20:53:15Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2014_tese_gomgusmao.pdf: 3607583 bytes, checksum: 0a291595482cfd3c0bfa53179df9d6cf (MD5) / Made available in DSpace on 2015-10-20T20:53:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2014_tese_gomgusmao.pdf: 3607583 bytes, checksum: 0a291595482cfd3c0bfa53179df9d6cf (MD5) Previous issue date: 2014 / In this work, DL-methionine crystals (C5H11NO2S) are investigated by Raman spectroscopy varying the thermodynamic parameters temperature and pressure. Raman scattering measurements were performed on DL-methionine amino acid (C5H11NO2S) in the form at room temperature in the spectral region between 40 and 3200 cm-1. Subsequently the vibrational modes and wave numbers of the isolated methionine molecule through density functional theory (DFT) calculations were computed by implementing the exchange-correlation functional B3LYP and the basis set of 6-31 G (d, p) with the aid the Gaussian 03. The computational calculations reproduced the characteristics of the material in good agreement with the experimental spectrum. Based on this agreement, it was possible to associate the observed wave numbers with atomic displacements in the molecules. Also for the molecule of DL-methionine calculations distribution of potential energy PED were performed, allowing classifying eigenmodes with greater precision and confront those that have been reported in the literature. Measurements of Raman scattering in the crystal of DL-methionine in the spectral region between 50 cm-1 and 3200 cm-1 were performed from room temperature to the temperature of 10 K. In the spectra, no significant changes were observed, only temperature effects associated with decreasing anharmonicity. In the Raman spectroscopy experiments varying the temperature between 298 K and 443 K, it was found that the crystal of DL-methionine has undergone a structural phase transition at around 338 K, which were detected in the Raman spectra through the changes exhibited by the peaks associated with vibrations mainly attributed to carboxyl (CO2-), NH3+ group, CS and CC bonds and CH2 and CH3 groups. The analysis of the Raman spectra obtained after returning to room temperature revealed the crystal DL-methionine retrieves the beta phase. The experiment of thermal analysis confirms the structural phase transition suggested by Raman spectroscopy experiments at high temperatures. Raman scattering as a function of hydrostatic pressure measurements were done in the DL-methionine crystal. The experiments were performed in the spectral range between 50 cm-1 and 1200 cm-1 compressing the sample from atmospheric pressure up to the pressure of 5.1 GPa and then decompressing it to atmospheric pressure. Changes related to the vibrations of the CO2- and NH3+ units and external modes changes show that the crystal undergoes a structural phase transition at 1.5 GPa involving some of the hydrogen bonds. The results of the decompression show that the phase transition is reversible. / Neste trabalho, cristais de DL-metionina (C5H11NO2S) são investigados através de espectroscopia vibracional variando-se os parâmetros termodinâmicos temperatura e pressão. Medidas de espalhamento Raman foram realizadas no aminoácido DL-metionina (C5H11NO2S) na forma à temperatura ambiente na região espectral entre 40 e 3200 cm-1. Posteriormente foram computados os modos vibracionais e os números de onda da molécula isolada da DL-metionina na forma (C5H11NO2S) através de cálculos de teoria do funcional de densidade (DFT), implementando o funcional de troca e correlação B3LYP e a função de base 6-31 G(d,p) com o auxílio do programa Gaussian 03. Os cálculos computacionais reproduziram as características do material em boa concordância com o espectro experimental. Com base neste acordo, foi possível associar os números de onda observados aos deslocamentos atômicos nas moléculas. Ainda para a molécula de DL-metionina foram realizados cálculos de distribuição de energia potencial PED, o que possibilitou classificar os modos normais de vibração com maior precisão e confrontar com as que foram reportadas na literatura. Foram realizadas medidas de espalhamento Raman no cristal de DL-metionina na região espectral entre 50 cm-1 e 3200 cm-1 desde a temperatura ambiente até a temperatura de 10 K. Nos espectros não foram observadas mudanças significativas, apenas redução dos efeitos de anarmonicidade que se refletiu na mudança de intensidades e larguras de linha. Nos experimentos de espectroscopia Raman variando a temperatura entre 298 K e 443 K, verificou-se que o cristal de DL-metionina sofreu uma transição de fase estrutural em torno de 338 K, as quais foram detectadas no espectro Raman através das mudanças nos picos associados principalmente às vibrações atribuídas ao grupo carboxila (CO2-), e ao grupo anino NH3+, e à ligações CS e CSC e grupos CH2 e CH3. A análise dos espectros Raman obtidos após o retorno a temperatura ambiente revelaram que o cristal de DL-metionina recupera a fase inicial. O experimento de análise térmica confirmou a transição de fase estrutural sugerida pelos experimentos de espectroscopia Raman a altas temperaturas. Medidas de espalhamento Raman em função da pressão hidrostática foram realizadas no cristal de DL-metionina. Os experimentos foram feitos no intervalo espectral entre 50 cm-1 e 1200 cm-1 comprimindo a amostra desde a pressão atmosférica até a pressão de 5,1 GPa e em seguida descomprimindo-a até a pressão atmosférica através do uso de uma célula de pressão a extremos de diamante. Mudanças observadas nos modos externos e em modos relacionados às vibrações das unidades CO2 e NH3+ evidenciaram que o cristal sofre uma transição de fase estrutural em 1,5 GPa, envolvendo ligações de hidrogênio. Os resultados obtidos na descompressão da amostra mostraram que a transição de fase é reversível.

As Stanniocalcinas (STC1 e STC2) são hormônios glicoproteicos originalmente encontrados em peixes teleósteos. Em mamíferos, esses hormônios são expressos em uma variedade de tecidos e estão envolvidos em processos como o transporte de cálcio e fosfato pelos rins e intestino, a carcinogênese, a reprodução e o crescimento. Recentemente, foram encontrados efeitos da STC1 e da STC2 no metabolismo intermediário. Sítios de ligação para a STC1 já foram identificados na membrana mitocondrial e resultados preliminares do nosso laboratório demonstraram que a STC1 possui um efeito inibitório sobre a gliconeogênese renal e tanto a STC1 quanto a STC2 diminuem a incorporação de 14C-glicose em 14CO2 no fígado e no músculo gastrocnêmio, respectivamente, de ratos. No entanto, o papel desses hormônios no metabolismo de aminoácidos permanece desconhecido. No presente trabalho, as ações da STC1 e da STC2 foram avaliadas no fígado e no músculo gastrocnêmio excisados de ratos machos (Rattus norvegicus, n=48 animais) de 300±50g, alimentados ad libitum. Os resultados obtidos mostram que a STC1, no fígado, diminuiu a captação do ácido 2-(metilamino)isobutírico, aumentou a atividade da bomba Na+/K+-ATPase, diminuiu a atividade da enzima malato desidrogenase mitocondrial e estimulou a síntese de glicogênio a partir da alanina. A STC2, no fígado, diminuiu a atividade da enzima malato desidrogenase mitocondrial, estimulou a síntese de proteínas a partir de leucina, e estimulou a síntese de glicogênio a partir de alanina. Já, no músculo, a STC2 estimulou a oxidação de leucina e a incorporação desse aminoácido em proteínas. Esses resultados confirmam a existência de ações das STC1 e STC2 no metabolismo de aminoácidos e sugerem, com exceção da ação da STC2 sobre a enzima malato desidrogenase, um papel anabólico para a STC2 em ambos os tecidos. A mesma afirmação não pode ser feita para a STC1, que apresentou efeitos antagônicos no tecido hepático. Por fim, o trabalho mostrou que as ações da STC1 e da STC2 sobre as vias metabólicas dos aminoácidos ocorrem com a utilização de doses muito baixas desses hormônios. / Stanniocalcins (STC) are glycoprotein hormones that were first discovered in teleostean fishes. In mammals, these hormones are expressed in a variety of tissues. Besides its role on the calcium and phosphate transport by the kidneys and intestine, they are involved in processes such as carcinogenesis, reproduction and growth. Recently it has been shown that STC1 and STC2 affect the control of intermediary metabolism. Binding sites for STC1 have been already identified in the mitochondrial membrane. Preliminary results of our laboratory showed that STC1 has an inhibitory effect on renal gluconeogenesis in rats and both STC1 and STC2 decrease the 14C-glicose incorporation into 14CO2 in the liver and the gastrocnemius muscle, respectively. Despite these evidences that STC1 and STC2 have a role in the control of glucose and lipids metabolism, the function of these hormones in amino acids metabolism remains unknown. In the present study, the STC1 and STC2 actions were evaluated in livers and gastrocnemius muscles excised from male rats (Rattus norvegicus, n=48 animals). The rats weighted 300±50g and were fed ad libitum. The results show that STC1 decreased 2-(metilamine)isobutyric acid uptake, increased Na+/K+-ATPase activity, decreased mitochondrial malate dehydrogenase activity and stimulated glycogen synthesis from alanine. All actions of STC1 were shown in the hepatic tissue and this hormone did not affect any parameter in muscular tissue. In the liver, STC2, decreased the mitochondrial malate dehydrogenase activity, stimulated protein synthesis from leucine and stimulated glycogen synthesis from alanine. In muscle, STC2 stimulated leucine incorporation into CO2 and proteins. These results confirm the regulatory role of STC1 and STC2 on amino acid metabolism in muscle and liver of rats. They suggest, with exception to the STC2 action into the hepatic malate dehydrogenase, an anabolic role for STC2 in both tissues. However this cannot be stated for STC1, which show antagonistic effects in the hepatic tissue. Lastly, another important finding of this study is that STC1 and STC2 actions on amino acid metabolism occur with low hormone concentrations.

Nos seres humanos o triptofano é metabolizado por várias vias, produzindo compostos biologicamente importantes chamados quinureninas, serotonina, ácidos indólicos, compostos ácidos nicotínicos (niacina) e ácido quinolínico. Em condições normais, pouquíssimo triptofano aparece convertido em ácido nicotínico. Sabe-se que o acúmulo de triptofano e seus metabólitos está relacionado ao dano cerebral encontrado tanto na hipertriptofanemia quanto em doenças neurodegenerativas. Nesse trabalho, nós investigamos o efeito da administração de triptofano sobre vários parâmetros comportamentais no teste de campo aberto e de estresse oxidativo e o efeito de creatina e piruvato, sobre os efeitos do triptofano. Quarenta ratos Wistar, machos, de 60 dias, foram aleatoriamente divididos em 4 grupos: salina; triptofano; piruvato + creatina; triptofano + piruvato + creatina. Os animais receberam 3 injeções subcutâneas de triptofano (2 μmol/g peso corporal cada um em intervalos de 3 horas) e/ou piruvato (200 μg/g peso corporal 1 hora antes do triptofano) e/ou creatina (400 μg/g peso corporal 2 vezes por dia durante 5 dias antes do treino); os controles receberam solução salina (NaCl 0.85g%) nos mesmos volumes (30 μL/g peso corporal) das outras substâncias Uma vez que, a redução progressiva da atividade exploratória no campo aberto pode ser interpretada como um indicador de que os animais reconheceram e lembraram do ambiente nossos resultados mostram que o triptofano aumentou a atividade dos animais, sugerindo a redução da habilidade de habituação ao ambiente e um déficit de aprendizagem/memória causada por este aminoácido. O triptofano também induziu aumento de TBA-RS e a redução de sulfidrilas totais no hipocampo, indicando indução de estresse oxidativo. Os efeitos do triptofano no campo aberto e no estresse oxidativo, foram totalmente prevenidos pelo pré-tratamento com creatina mais piruvato, dois potentes antioxidantes, reforçando a hipótese de estresse oxidativo. Nossos achados, estão de acordo ao que pode ser observado em pacientes afetados pela hipertriptofanemia e doenças neurodegenerativas, ou em outras doenças em que ocorra o acúmulo de triptofano. É possível que o estresse oxidativo possa estar enolvido nos mecanismos que levar à lesão cerebral, sugerindo que a suplementação de creatina e piruvato poderia beneficiar os pacientes afetados por esses transtornos. Estudos adicionais serão necessários para compreensão de como o triptofano é causador de dano, se é pelo seu acúmulo ou pelo acúmulo de seus metabólitos. Além disso, também será necessária uma maior investigação para avaliar se a suplementação com creatina e piruvato é possível de ser recomendada à pacientes com hipertriptofanemia ou doenças degenerativas. / In human, tryptophan is metabolised by multiple pathways, producing several compounds, namely kynurenines, serotonin, indolic acids, nicotinic acid (niacin) compounds and quinolinic acid. Under normal conditions, very little tryptophan appears converted to nicotinic acid. It is known that the accumulation of tryptophan and its metabolites is related to brain damage associated with both hypertryptophanemia and neurodegenerative diseases. In this work, we investigated the effect of tryptophan administration on various parameters of behavior in the open field task and oxidative stress, and the effects of creatine and pyruvate, on the effect of tryptophan. Forty, sixty-day-old male Wistar rats, were randomly divided into 4 groups: saline; tryptophan; pyruvate + creatine; pyruvate + creatine. Animals received 3 subcutaneous injections of tryptophan (2 μmol/g body weight each one at 3 h of intervals) and/ or pyruvate (200 μg/g body weight 1 h before tryptophan) and/or 400 μg/g body weight twice a day for 5 days before tryptophan twice a day for 5 days before training; controls received saline solution (NaCl 0.85 g%) at the same volumes (30 μL/g body weight) than the other substances Since the progressive reduction of exploratory activity in open field ca be interpreted as an indicator that animals recognize and remember the environment ours results showed that tryptophan increased the activity of the animals, suggesting a reduction in the ability of habituation to the environment and a deficit in learning/memory caused by this amino acid. Tryptophan induced increase of TBA-RS and total sulfhydryls in the hippocampus, indicating induction of oxidative stress. The effects of tryptophan in the open field, and in oxidative stress were fully prevented by the combination of creatine plus pyruvate, two powerful antioxidants, reinforcing the idea of oxidative stress. In case these findings also occur in humans affected by hypertryptophanemia or other neurodegenerative disease in which tryptophan accumulates, it is feasible that oxidative stress may be involved in the mechanisms leading to the brain injury, suggesting that creatine and pyruvate supplementation could benefit patients affected by these disorders. Additional studies are needed to understand how tryptophan is causing damage if it is by is accumulation or accumulation of metabolites. In addition, further research is needed to assess whether supplementation with creatine and pyruvate can be recommended to patients with degenerative diseases or hipertriptophanemia.

Os líquidos iônicos, por geralmente apresentar, em sua estrutura, uma cadeia alquílica apolar e uma parte polar, como o cátion imidazólio, podem ser considerados estruturas anfifílicas, e apresentam semelhanças com os tensoativos. Tais estruturas, devido a este caráter anfifílico, podem interagir com estruturas do tipo Lipossomas ou até mesmo com biomoléculas, como a BSA. Neste trabalho, foram sintetizados três líquidos iônicos inéditos, com rendimentos de 52 a 66%, acoplados a sistemas quirais derivados de aminoácidos naturais e de fácil obtenção, como a L-Cisteína, a L-Serina e a L-Treonina. Estes foram caracterizados tanto do ponto de vista estrutural, quanto por suas propriedades fotofísicas. Como procedimento metodológico utilizou-se de ciclocondensação de aminoácidos, esterificação de Steglich e alquilação para inserção de cadeia carbônica ao anel metil-imidazol. Para investigação e confirmação dessas estruturas utilizou-se de estudos de Ressonância Magnética de 1H e de 13C, Infravermelho, além das espectroscopias de absorção na região do UV-Vis e de emissão de fluorescência. Por fim, estes novos líquidos iônicos foram testados com lipossomas e BSA, cujos resultados mostraram boa interação com essas biomoléculas. / Ionic liquids can be considered as amphiphilic structures and have similarities with the surfactants, once they generally have an apolar alkyl chain and a polar moiety, such as the imidazolium cation. Such structures, due to this amphiphilic character, may interact with liposome structures or even with biomolecules, such as BSA. In this work, three new ionic liquids containing chiral systems derived from naturally occurring amino acids, such as L-Cysteine, L-Serine and L-Threonine were synthesized, with yields ranging from 52 to 66%. They were fully characterized both from the structural point of view, and by its photophysical properties. As methodological procedures, amino acid cyclocondensation, Steglich esterification and alkylation were used. In order to investigate and confirm these structures, magnetic resonance studies of 1H and 13C, infrared, as well as absorption spectroscopies in the UV-Vis region and fluorescence emission were used. At last, these new ionic liquids were tested with liposomes and BSA, and the results showed good interaction with these biomolecules.